RU2788251C1 - METHOD FOR DETERMINING THE VALUE OF CONTROL ACTION WITH AN AUTOMATIC DECREASE IN THE CIRCULATING CURRENT IN A 25 kV TRACTION NETWORK - Google Patents

METHOD FOR DETERMINING THE VALUE OF CONTROL ACTION WITH AN AUTOMATIC DECREASE IN THE CIRCULATING CURRENT IN A 25 kV TRACTION NETWORK Download PDF

Info

Publication number
RU2788251C1
RU2788251C1 RU2022107265A RU2022107265A RU2788251C1 RU 2788251 C1 RU2788251 C1 RU 2788251C1 RU 2022107265 A RU2022107265 A RU 2022107265A RU 2022107265 A RU2022107265 A RU 2022107265A RU 2788251 C1 RU2788251 C1 RU 2788251C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
traction
current
determining
traction network
Prior art date
Application number
RU2022107265A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Андреевна Константинова
Андрей Михайлович Константинов
Валерий Николаевич Ли
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Application granted granted Critical
Publication of RU2788251C1 publication Critical patent/RU2788251C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power supply.
SUBSTANCE: invention relates to a power supply system for railways. Method for determining the value of control action with an automatic decrease in the circulating current in a 25 kV traction network consists in measuring the voltages on the 27.5 kV tyres in synchronous mode, determining the difference therein, and supplying an additional voltage to the traction network to compensate for the voltage difference and thereby reduce the circulating current in the traction network. The current values on the adjacent traction substations are measured at the same time before and after supplying an additional voltage with a decrease in the circulating current in the traction network. Based on the values measured, with account to the phase of the traction substation: leading or lagging, powering the substation zone, the correcting voltage difference signal is calculated as the difference between the voltage drops in the transformer windings. The value of control action with an automatic decrease in the circulating current in a25 kV traction network is determined as the difference between the signals of the measured voltage difference and the correcting voltage difference.
EFFECT: higher accuracy of adjusting the voltage and lower power losses in the traction network.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системе электроснабжения переменного тока электрифицированных железных дорог. Электрифицированные железные дороги являются потребителем первой категории, поэтому при электроснабжении тяговой нагрузки применяется двусторонняя схема питания тяговой сети. Зачастую напряжение на шинах 27,5 кВ подстанций, питающих одну межпод-станционную зону, отличаются и между подстанциями циркулирует уравнительный ток. Уравнительный ток загружает участок тяговой сети, находящийся у подстанции с большим напряжением, и разгружает участок тяговой сети у подстанции с меньшим напряжением. Таким образом, из-за неравномерного токораспределения в тяговой сети возникают потери электроэнергии, вызванные уравнительным током.The invention relates to an AC power supply system for electrified railways. Electrified railways are the consumer of the first category, therefore, when supplying the traction load, a two-way power supply scheme for the traction network is used. Often, the voltage on the 27.5 kV buses of substations that feed one inter-substation zone differs and an equalizing current circulates between the substations. Equalizing current loads the section of the traction network located at the substation with high voltage, and unloads the section of the traction network at the substation with lower voltage. Thus, due to the uneven current distribution in the traction network, there are losses of electricity caused by the circulating current.

Известен способ определения величины управляющего воздействия при автоматическом снижении уравнительного тока в тяговой сети 25 кВ (патент РФ на изобретение №2741158, Бюл. №3, 22.01.2021), принятый за аналог и реализованный на устройстве, которое содержит датчики напряжения, блоки определения параметров вектора напряжения, блоки формирования опорного импульса, блок сравнения, систему управления устройством регулирования напряжения, устройство регулирования напряжения, который реализован на основе синхронных векторных измерений и заключается в том, что формируется синхронный опорный сигнал блоком формирования опорного импульса на основе спутникового сигнала, который совместно с измеренным сигналом мгновенного значения напряжения посредством датчика напряжения на каждой тяговой подстанции поступают в блок определения параметров вектора напряжения, которые затем в виде сигналов пропорциональных модулю и аргументу напряжения передаются в блок сравнения, где вычисляются параметры сигнала разности напряжений в виде модуля и аргумента на шинах 27,5 кВ тяговых подстанций, который поступает в систему управления устройством регулирования напряжения.A known method for determining the magnitude of the control action when automatically reducing the equalizing current in a traction network of 25 kV (RF patent for the invention No. 2741158, Bull. No. 3, 01/22/2021), adopted as an analogue and implemented on a device that contains voltage sensors, blocks for determining parameters voltage vector, reference pulse generation units, comparison unit, voltage control device control system, voltage regulation device, which is implemented on the basis of synchronous vector measurements and consists in the fact that a synchronous reference signal is formed by a reference pulse generation unit based on a satellite signal, which, together with the measured signal of the instantaneous voltage value by means of a voltage sensor at each traction substation enters the unit for determining the parameters of the voltage vector, which are then transmitted in the form of signals proportional to the modulus and argument of the voltage to the comparison unit, where the signal parameters are calculated voltage values in the form of a module and an argument on the 27.5 kV buses of traction substations, which enters the control system of the voltage regulation device.

Выходное напряжение устройства регулирования напряжения может подаваться в виде дополнительного напряжения в фидер контактной сети тяговой подстанции, что приводит к выравниванию напряжений этих подстанций и снижению уравнительного тока, протекающего в тяговой сети.The output voltage of the voltage regulation device can be supplied in the form of an additional voltage to the feeder of the contact network of the traction substation, which leads to equalization of the voltages of these substations and a decrease in the equalizing current flowing in the traction network.

Данный способ снижает уравнительный ток, но только при отсутствии тяговой нагрузки в межподстанционной зоне. В противном случае, управляющее воздействие создает дополнительное напряжение в тяговой сети, которое приводит к перераспределению тока так, что ток в обмотке трансформатора подстанции с большим напряжением снижается на величину уравнительного тока, и как следствие, уменьшается падение напряжения в данной обмотке, а в обмотке трансформатора подстанции с меньшим напряжением ток увеличивается на величину уравнительного тока, что приводит к повышению падения напряжения в данной обмотке. Таким образом разница напряжений на шинах 27,5 кВ подстанций увеличивается, что приводит к неконтролируемому увеличению уравнительного тока при автоматическом регулировании.This method reduces the surge current, but only if there is no traction load in the inter-substation zone. Otherwise, the control action creates an additional voltage in the traction network, which leads to the redistribution of current so that the current in the transformer winding of the high voltage substation is reduced by the amount of equalizing current, and as a result, the voltage drop in this winding decreases, and in the transformer winding substations with lower voltage, the current increases by the value of the circulating current, which leads to an increase in the voltage drop in this winding. Thus, the voltage difference on the buses of 27.5 kV substations increases, which leads to an uncontrolled increase in the circulating current during automatic regulation.

Наиболее близким является способ определения величины управляющего воздействия при автоматическом снижении уравнительного тока в тяговой сети 25 кВ (патент РФ на изобретение №2752992 С1, Бюл. №23, 11.08.2021), принятый за прототип и реализованный на устройстве, содержащем датчики напряжения и датчики тока, блоки определения параметров вектора напряжения, блоки определения параметров вектора тока, блоки формирования опорного импульса, блок сравнения, систему управления устройством регулирования напряжения, устройство регулирования напряжения и который основан на синхронных векторных измерениях, при котором относительно опорного импульса, полученного блоком формирования опорного импульса от спутникового сигнала измеряются напряжения подстанций и ток фидера контактной сети, значения которых через блок определения параметров вектора напряжения и блок определения параметров вектора тока передаются в систему управления устройством регулирования напряжения, где производится их сравнение, вычисление величины уравнительного тока и определение управляющего воздействия для устройства регулирования напряжения.The closest is the method for determining the magnitude of the control action when automatically reducing the equalizing current in the traction network 25 kV (RF patent for the invention No. 2752992 C1, Bull. No. 23, 11.08.2021), taken as a prototype and implemented on a device containing voltage sensors and sensors current, voltage vector parameter determination blocks, current vector parameter determination blocks, reference pulse generation blocks, comparison block, voltage regulation device control system, voltage regulation device and which is based on synchronous vector measurements, in which, relative to the reference pulse obtained by the reference pulse generation block from the satellite signal, the voltages of substations and the current of the feeder of the contact network are measured, the values of which are transmitted through the block for determining the parameters of the voltage vector and the block for determining the parameters of the current vector to the control system of the voltage regulation device, where they are compared, calculated merging the magnitude of the circulating current and determining the control action for the voltage regulation device.

Таким образом, создание систем для снижения уравнительного тока может выполняться с учетом параметров, полученных данным способом, который принят за прототип.Thus, the creation of systems to reduce the surge current can be performed taking into account the parameters obtained by this method, which is taken as a prototype.

В способе - прототипе происходит вычисление разницы синхронно измеренных напряжений смежных тяговых подстанций с учетом тока питающего фидера одной из смежных тяговых подстанций. Данному способу присущ существенный недостаток, который заключается в том, что сопротивление тяговой сети определяется при отключенном напряжении второй тяговой подстанции, но при данной схеме протекающий в тяговой сети ток и разница напряжений, может быть вызваны только наличием в межподстанционной зоне электроподвижного состава, т.е. необходимо знать его сопротивление и местоположение, также сопротивление тяговой сети двухпутных (многопутных) участков зависит от направления токов в контактных подвесках путей (согласно п. 4.4 Руководящих указаний по релейной защите систем тягового электроснабжения: Утв.: декабрь 2004 г. / ОАО "РЖД", Департамент электрификации и электроснабжения. - Москва: ТРАНСИЗДАТ, 2005. - 216 с. -ISBN 5-900345-32-7). Помимо этого, проблема неконтролируемого роста уравнительного тока при автоматическом регулировании напряжения в тяговой сети, выявленная у способа-аналога сохраняется и в способе-прототипе.In the prototype method, the difference between the synchronously measured voltages of adjacent traction substations is calculated taking into account the current of the supply feeder of one of the adjacent traction substations. This method has a significant drawback, which lies in the fact that the resistance of the traction network is determined when the voltage of the second traction substation is turned off, but with this scheme, the current flowing in the traction network and the voltage difference can only be caused by the presence of electric rolling stock in the inter-substation zone, i.e. . it is necessary to know its resistance and location, also the resistance of the traction network of double-track (multi-track) sections depends on the direction of currents in contact suspensions of tracks (according to clause 4.4 of the Guidelines for the relay protection of traction power supply systems: Approved: December 2004 / Russian Railways JSC , Department of Electrification and Power Supply - Moscow: TRANSIZDAT, 2005. - 216 pp. -ISBN 5-900345-32-7). In addition, the problem of uncontrolled growth of the equalizing current during automatic voltage regulation in the traction network, identified in the analogue method, is also preserved in the prototype method.

Задачей предлагаемого способа определения величины управляющего воздействия при автоматическом снижении уравнительного тока в тяговой сети 25 кВ является компенсация влияния положительной обратной связи по напряжению, возникающей в процессе регулирования дополнительного напряжения в замкнутом контуре тяговой сети с устройствами регулирования любого типа (РПН трансформаторов, вольтодобавочных трансформаторов и др.).The task of the proposed method for determining the magnitude of the control action during automatic reduction of the circulating current in the 25 kV traction network is to compensate for the effect of positive voltage feedback that occurs in the process of regulating additional voltage in a closed circuit of the traction network with control devices of any type (OLTC of transformers, booster transformers, etc. .).

В результате решения поставленной задачи будет обеспечиваться отслеживание в непрерывном режиме величины управляющего сигнала для корректирования дополнительного напряжения на величину разницы напряжений, возникающей от перераспределения токов в тяговой сети при снижении уравнительного тока.As a result of solving the task, continuous monitoring of the magnitude of the control signal will be provided to correct the additional voltage by the magnitude of the voltage difference arising from the redistribution of currents in the traction network with a decrease in the equalizing current.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройством регулирования напряжения в тяговую сеть подается дополнительное напряжение, которое равно по модулю и противоположно по аргументу измеренной разности напряжений, при этом в блоке формирования сигнала дополнительного напряжения управляющее воздействие корректируется на величину падений напряжения в обмотках трансформаторов, рассчитанных в блоке вычисления корректирующего сигнала с учетом фазы тяговой подстанции (опережающей или отстающей), возникающих от перераспределения токов в обмотках трансформаторов тяговых подстанций при снижении уравнительного тока, при этом уравнительный ток вычисляется, как разница токов подстанции до и после подачи дополнительного напряжения.The solution of the problem is achieved by the fact that the voltage control device supplies an additional voltage to the traction network, which is equal in absolute value and opposite in the argument of the measured voltage difference, while in the additional voltage signal generation unit, the control action is corrected by the amount of voltage drops in the transformer windings, calculated in block for calculating the corrective signal, taking into account the phase of the traction substation (leading or lagging), arising from the redistribution of currents in the windings of the transformers of the traction substations when the equalizing current decreases, while the equalizing current is calculated as the difference in the substation currents before and after the additional voltage is applied.

Техническим результатом является повышение точности регулирования напряжения и снижение потерь электроэнергии в тяговой сети.The technical result is to increase the accuracy of voltage regulation and reduce power losses in the traction network.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему чертежом, где на фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предложенный способ.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following description and the accompanying drawing, where in Fig. 1 shows a diagram of a device that implements the proposed method.

Схема (фиг. 1), реализующая предлагаемый способ, содержит два датчика напряжения 1, шесть блоков формирования опорного импульса 2, два блока определения параметров вектора напряжения 3, блок сравнения напряжений 4, четыре датчика тока 5, четыре блока определения параметров вектора тока 6, блок вычисления корректирующего сигнала 7, блок формирования сигнала дополнительного напряжения 8, система управления устройством регулирования напряжения 9, устройство регулирования напряжения 10.The circuit (Fig. 1), which implements the proposed method, contains two voltage sensors 1, six blocks for generating a reference pulse 2, two blocks for determining the parameters of the voltage vector 3, a voltage comparison block 4, four current sensors 5, four blocks for determining the parameters of the current vector 6, correction signal calculation unit 7, additional voltage signal generation unit 8, voltage regulation device control system 9, voltage regulation device 10.

Первый датчик напряжения 1, первый, второй и третий блок формирования опорного импульса 2, первый блок определения параметров вектора напряжения 3, блок сравнения напряжений 4, первый и второй датчик тока 5, первый и второй блок определения параметров вектора тока 6, блок вычисления корректирующего сигнала 7, блок формирования сигнала дополнительного напряжения 8, система управления устройством регулирования напряжения 9 и устройство регулирования напряжения 10 установлены на первой тяговой подстанции 11, у которой напряжение, как правило, ниже, чем у соседней (из-за наибольшей удаленности от источника питания или питания тяговой сети межподстанционной зоны отстающей фазой и т.д.).The first voltage sensor 1, the first, second and third block for generating a reference pulse 2, the first block for determining the parameters of the voltage vector 3, the block for comparing voltages 4, the first and second current sensors 5, the first and second blocks for determining the parameters of the current vector 6, the block for calculating the corrective signal 7, the additional voltage signal generation unit 8, the control system for the voltage regulation device 9 and the voltage regulation device 10 are installed at the first traction substation 11, in which the voltage is usually lower than that of the neighboring one (due to the greatest distance from the power source or power traction network of the intersubstation zone with a lagging phase, etc.).

Второй датчик напряжения 1, четвертый, пятый и шестой блок формирования опорного импульса 2, второй блок определения параметров вектора напряжения 3, третий и четвертый датчик тока 5, третий и четвертый блок определения параметров вектора тока 6 расположены на второй тяговой подстанции 11.The second voltage sensor 1, the fourth, fifth and sixth block for generating a reference pulse 2, the second block for determining the parameters of the voltage vector 3, the third and fourth current sensor 5, the third and fourth block for determining the parameters of the current vector 6 are located at the second traction substation 11.

Функционирование устройства по предлагаемому способу в соответствии с прилагаемым чертежом осуществляется следующим образом. Определение управляющего воздействия выполняется согласно следующим операциям.The operation of the device according to the proposed method in accordance with the attached drawing is as follows. The definition of the control action is performed according to the following operations.

Первая операция способа. Датчиками напряжения 1 и датчиками тока 5 непрерывно измеряются мгновенные значения напряжений и токов вторичных обмоток соответствующих измерительных трансформаторов каждой тяговой подстанции 11.The first operation of the method. Voltage sensors 1 and current sensors 5 continuously measure the instantaneous values of voltages and currents of the secondary windings of the respective instrument transformers of each traction substation 11.

Вторая операция способа. Каждый блок формирования опорного импульса 2 на основе спутникового сигнала формирует синхронный опорный сигнал. Опорный сигнал и измеренные сигналы напряжений и токов на каждой тяговой подстанции 11 подаются в соответствующие блоки определения параметров вектора напряжения 3 и тока 6, где синхронно рассчитываются модули и аргументы напряжений и токов относительно опорного сигнала по сигналам мгновенных значений напряжений и токов.The second operation of the method. Each reference pulse generator 2 generates a synchronous reference signal based on the satellite signal. The reference signal and the measured signals of voltages and currents at each traction substation 11 are fed to the respective blocks for determining the parameters of the voltage vector 3 and current 6, where the modules and arguments of voltages and currents relative to the reference signal are synchronously calculated from the signals of instantaneous values of voltages and currents.

Третья операция способа. Цифровые сигналы с информацией о модуле и аргументах напряжений подстанций с каждого блока определения параметров вектора напряжения 3 передаются в блок сравнения напряжений 4, в котором вычисляется модуль и аргумент первой разности напряжения на шинах 27,5 кВ первой и второй тяговых подстанций 11. При этом блок сравнения генерирует сигнал с вычисленным модулем и аргументом первой разности напряжений, который передается в систему управления устройством регулирования напряжения 9.The third operation of the method. Digital signals with information about the module and voltage arguments of substations from each block for determining the parameters of the voltage vector 3 are transmitted to the voltage comparison block 4, in which the module and the argument of the first voltage difference on the 27.5 kV buses of the first and second traction substations 11 are calculated. comparison generates a signal with the calculated module and the argument of the first voltage difference, which is transmitted to the control system of the voltage regulation device 9.

Четвертая операция способа. Тем временем измеренные сигналы токов каждой тяговой подстанции 11 подаются в соответствующие блоки определения параметров вектора тока 6. Цифровые сигналы, с информацией о модуле и аргументе токов плеч подстанций с каждого блока определения параметров вектора тока 6 передаются в блок вычисления корректирующего сигнала 7, в котором они сохраняются в ячейки памяти.The fourth operation of the method. In the meantime, the measured current signals of each traction substation 11 are fed into the corresponding blocks for determining the parameters of the current vector 6. Digital signals with information about the module and argument of the currents of the arms of the substations from each block for determining the parameters of the current vector 6 are transmitted to the block for calculating the corrective signal 7, in which they stored in memory locations.

Пятая операция способа. При этом система управления устройством регулирования напряжения 9 формирует управляющее воздействие и, при отсутствии запрещающего сигнала на включение от релейной защиты, передает его в устройство регулирования напряжения 10. Устройство регулирования напряжения 10 подает в тяговую сеть дополнительное напряжение равное по модулю и противоположное по аргументу вычисленной первой разнице напряжений.Fifth operation of the method. At the same time, the control system of the voltage regulation device 9 generates a control action and, in the absence of a prohibiting signal to turn on from the relay protection, transfers it to the voltage regulation device 10. The voltage regulation device 10 supplies an additional voltage to the traction network equal in magnitude and opposite in argument to the calculated first voltage difference.

Дополнительное напряжение в тяговой сети приводит к снижению уравнительного тока, а также к перераспределению токов нагрузок, то есть к изменению токов тяговых подстанций:Additional voltage in the traction network leads to a decrease in the equalization current, as well as to the redistribution of load currents, that is, to a change in the currents of traction substations:

- для первой тяговой подстанции:- for the first traction substation:

Figure 00000001
Figure 00000001

- для второй тяговой подстанции:- for the second traction substation:

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- ток первой тяговой подстанции до подачи дополнительного напряжения в тяговую сеть,
Figure 00000004
- ток второй тяговой подстанции до подачи дополнительного напряжения в тяговую сеть,
Figure 00000005
- уравнительный ток. Таким образом, величина изменения токов тяговых подстанций при подаче дополнительного напряжения равна уравнительному току, протекавшему в тяговой сети до регулирования напряжения.where
Figure 00000003
- current of the first traction substation before applying additional voltage to the traction network,
Figure 00000004
- current of the second traction substation before applying additional voltage to the traction network,
Figure 00000005
- surge current. Thus, the magnitude of the change in the currents of traction substations when additional voltage is applied is equal to the equalizing current flowing in the traction network before voltage regulation.

Шестая операция способа. Измеренные и преобразованные значения токов тяговых подстанций после регулирования напряжения подаются в блок вычисления корректирующего сигнала 7. Блок вычисления корректирующего сигнала 7 производит сравнение значений токов до и после подачи дополнительного напряжения в тяговую сеть, а также вычисление падений напряжений в обмотках трансформаторов, изменяющиеся из-за перераспределения токов в тяговой сети в соответствии с формулами:The sixth operation of the method. The measured and converted values of the currents of traction substations after voltage regulation are fed to the correction signal calculation unit 7. The correction signal calculation unit 7 compares the current values before and after applying additional voltage to the traction network, as well as calculating the voltage drops in the transformer windings, which change due to redistribution of currents in the traction network in accordance with the formulas:

- для опережающей фазы- for advanced phase

Figure 00000006
Figure 00000006

- для отстающей фазы- for lagging phase

Figure 00000007
Figure 00000007

где Хm - сопротивление трансформатора, Iоп - ток плеча в опережающей фазе, Iот - ток плеча в отстающей фазе, Iу - уравнительный ток.where X m is the resistance of the transformer, I opt is the shoulder current in the leading phase, I from is the shoulder current in the lagging phase, I y is the equalizing current.

Далее определяется вторая (корректирующая) разница напряжений:Next, the second (corrective) voltage difference is determined:

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
- падение напряжения в трансформаторах первой подстанции,
Figure 00000010
- падение напряжения в трансформаторах второй подстанции. Каждая тяговая подстанция может питать рассмотренную межподстанционную зону как опережающей, так и отстающей фазой.where
Figure 00000009
- voltage drop in transformers of the first substation,
Figure 00000010
- voltage drop in the transformers of the second substation. Each traction substation can feed the considered inter-substation zone with both advanced and lagging phases.

Седьмая операция способа. Сигнал, с вычисленными по формуле (5) модулем и аргументом второй разности напряжений, передается в блок формирования сигнала дополнительного напряжения 8, в котором осуществляется вычисление результирующей разницы напряжений по формуле:The seventh operation of the method. The signal with the modulus and argument of the second voltage difference calculated by formula (5) is transmitted to the additional voltage signal generation unit 8, in which the resulting voltage difference is calculated according to the formula:

Figure 00000011
Figure 00000011

где

Figure 00000012
- первая (измеренная и поданная в тяговую сеть) разница напряжений;
Figure 00000013
- вторая (корректирующая) разница напряжений, при этом
Figure 00000014
where
Figure 00000012
- the first (measured and fed into the traction network) voltage difference;
Figure 00000013
- the second (corrective) voltage difference, while
Figure 00000014

Блок формирования сигнала дополнительного напряжения 8 генерирует сигнал с вычисленным модулем и аргументом скорректированной разницы напряжений и передает его в систему управления устройством регулирования напряжения 9. Система управления устройством регулирования напряжения 9 формирует управляющее воздействие, корректирующее дополнительное напряжение на величину разницы напряжений, вызванной перераспределением токов при снижении уравнительного тока.The additional voltage signal generation unit 8 generates a signal with the calculated modulus and the argument of the corrected voltage difference and transmits it to the control system of the voltage regulation device 9. The control system of the voltage regulation device 9 generates a control action that corrects the additional voltage by the magnitude of the voltage difference caused by the redistribution of currents during reduction surge current.

Корректировка управляющего воздействия осуществляется только после подачи дополнительного напряжения устройством регулирования напряжения и вызванного им перераспределения токов между тяговыми подстанциями. При этом способе также вычисляется уравнительный ток, который равен разнице токов в фазах тяговых подстанций, питающих данную межподстан-ционную зону, до и после подачи дополнительного напряжения в тяговую сеть.Correction of the control action is carried out only after the supply of additional voltage by the voltage regulation device and the resulting redistribution of currents between the traction substations. This method also calculates the equalizing current, which is equal to the difference in currents in the phases of the traction substations that feed the given inter-substation zone before and after applying additional voltage to the traction network.

Проверка функционирования способа производилась численным методом на созданной иммитацонно-математической модели в среде компьютерного моделирования MATLAB/Simulink.Verification of the functioning of the method was carried out by a numerical method on the created simulation-mathematical model in the computer simulation environment MATLAB/Simulink.

Предлагаемый способ применим для любых типов устройств регулирования напряжения в тяговой сети, выполненных на основе автотрансформаторов, фазоповоротных устройств, компенсирующих установок, вольтодобавочных устройств, в частности для РПН трансформаторов подстанции, а именно, когда регулируется только модуль напряжения.The proposed method is applicable to any types of voltage regulation devices in the traction network, made on the basis of autotransformers, phase-shifting devices, compensating installations, booster devices, in particular for on-load tap-changers of substation transformers, namely, when only the voltage module is regulated.

Claims (1)

Способ определения величины управляющего воздействия при автоматическом снижении уравнительного тока в тяговой сети 25 кВ, содержащей две тяговые подстанции с установленными датчиками напряжения и датчиками тока, блоками формирования опорного импульса, блоками определения параметров вектора напряжения, блоками определения параметров вектора тока, блоком сравнения напряжений, системой управления устройством регулирования напряжения и устройством регулирования напряжения, заключающийся в том, что управляющее воздействие формируется посредством синхронных векторных измерений, при которых производится определение модуля и аргумента измеренной разности напряжений на шинах 27,5 кВ смежных тяговых подстанций и подается в систему управления устройством регулирования напряжения, отличающийся тем, что устройством регулирования напряжения в тяговую сеть подается дополнительное напряжение, которое равно по модулю и противоположно по аргументу измеренной разности напряжений, при этом в блоке формирования сигнала дополнительного напряжения управляющее воздействие корректируется на величину падений напряжения в обмотках трансформаторов, рассчитанных в блоке вычисления корректирующего сигнала с учетом фазы тяговой подстанции: опережающей или отстающей, возникающих от перераспределения токов в обмотках трансформаторов тяговых подстанций при снижении уравнительного тока, причем уравнительный ток вычисляется как разница токов подстанции до и после подачи дополнительного напряжения.Method for determining the magnitude of the control action during automatic reduction of the circulating current in a 25 kV traction network containing two traction substations with installed voltage sensors and current sensors, blocks for generating a reference pulse, blocks for determining the parameters of the voltage vector, blocks for determining the parameters of the current vector, a block for comparing voltages, a system control of the voltage regulation device and the voltage regulation device, which consists in the fact that the control action is formed by means of synchronous vector measurements, in which the module and argument of the measured voltage difference on the 27.5 kV buses of adjacent traction substations are determined and fed into the control system of the voltage regulation device, characterized in that the voltage regulation device supplies an additional voltage to the traction network, which is equal in absolute value and opposite in the argument of the measured voltage difference, while in the forming unit additional voltage signal, the control action is corrected for the voltage drops in the transformer windings, calculated in the correction signal calculation unit, taking into account the phase of the traction substation: leading or lagging, arising from the redistribution of currents in the transformer windings of traction substations with a decrease in the circulating current, and the circulating current is calculated as the difference in substation currents before and after applying additional voltage.
RU2022107265A 2022-03-18 METHOD FOR DETERMINING THE VALUE OF CONTROL ACTION WITH AN AUTOMATIC DECREASE IN THE CIRCULATING CURRENT IN A 25 kV TRACTION NETWORK RU2788251C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2788251C1 true RU2788251C1 (en) 2023-01-17

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0525690B2 (en) * 1983-12-09 1993-04-13 Hitachi Ltd
RU2741158C1 (en) * 2020-02-20 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Device for stress balancing on 27_5 kv busbars of adjacent traction substations
RU2752992C1 (en) * 2020-11-23 2021-08-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Method for determining components of circulating current and apparatus for implementation thereof
RU2767552C1 (en) * 2021-10-11 2022-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Information system for determining causes for equalizing current in traction power supply systems of alternating current

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0525690B2 (en) * 1983-12-09 1993-04-13 Hitachi Ltd
RU2741158C1 (en) * 2020-02-20 2021-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) Device for stress balancing on 27_5 kv busbars of adjacent traction substations
RU2752992C1 (en) * 2020-11-23 2021-08-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Method for determining components of circulating current and apparatus for implementation thereof
RU2767552C1 (en) * 2021-10-11 2022-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) Information system for determining causes for equalizing current in traction power supply systems of alternating current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4306760B2 (en) Distributed power supply
KR100393528B1 (en) Control device for power transmission and distribution system
US10998824B2 (en) Electric power conversion device
US5818208A (en) Flicker controllers using voltage source converters
US8838285B2 (en) Devices and methods for decentralized power factor control
US20130030586A1 (en) Devices and methods for decentralized voltage control
US20130030598A1 (en) Devices and methods for decentralized volt/var control
JP4968105B2 (en) Distributed power supply
US20120223577A1 (en) Method and device for stabilizing network operation of a power supply network
JPH11511960A (en) Method and apparatus for reactive power compensation
WO2020144841A1 (en) Power conversion system and power conversion device
CN104810822A (en) Control method of micro-grid bidirectional DC/DC (Direct Current/Direct Current) change drooping coefficient
US20210320502A1 (en) Grid interconnection device and server
RU2551133C1 (en) Voltage regulation method at alternating-current electric-traction netware
RU173198U1 (en) DEVICE FOR REDUCING THE EQUATION CIRCUIT IN THE TRACING NETWORK OF ELECTRICIZED RAILWAYS OF AC
JP6517857B2 (en) Voltage control apparatus for voltage regulator and voltage control method therefor
RU2788251C1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE VALUE OF CONTROL ACTION WITH AN AUTOMATIC DECREASE IN THE CIRCULATING CURRENT IN A 25 kV TRACTION NETWORK
CN109586305B (en) Power distribution network operation control strategy based on flexible multi-state switch
Ballal et al. An improved voltage regulation and effective power management by coordinated control scheme in multibus DC microgrid
US20180012711A1 (en) A method for controlled energising of a transformer
US11404868B2 (en) Over-voltage prevention apparatus and method of distribution line connected with distributed generator
JP2003032893A (en) Method of controlling operation of reactive power compensator
RU2562830C1 (en) Power control method of transverse capacitive compensation unit in electric traction network
Choi A phase-shifter for regulating circulating power flow in a parallel-feeding AC traction power system
Cingoz et al. An effective DC microgrid operation using a line impedance regulator