电气化负荷对地区电网的影响 3600 字 电铁负荷随时间在不断变化，一般用负荷图表表示常规的统计方 式是每隔 15min 采集牵引变压器高压侧有功功率，一天采集 96 个点 的数据采集的数据当中，有电铁通过的时段牵引变电站向列车供 电，主变压器高压侧有功不为 0，其余时段由于铁路上没有列车通 行，主变压器高压侧采集到的有功均为 0但考虑到采集误差的影 响，原本有功为 0 的时段内有很小的功率存在，不为 0 的有功时段 内采集到很小甚至 0 功率，需要根据概率统计的方式剔除由于采集 误差造成的不准确根据 SCADA 系统实测数据，以 2011 年 1 月阿 恰尔牵引变电站 2 号主变压器高压侧有功功率为例从图 2 中可以 看出 1 月阿恰尔牵引变电站的送电情况每日 4:30 分之前，牵引变 电站接触几乎没有功率流动，说明铁路上没有大规模的物力、人力 运输，负荷较小，零星的负荷可能是铁路人员检修或采集系统造成 的误差4:30～5:00，有接近 1MW，且波动较快这增加了负荷预 测的难度，影响了准确性的提高，对于发电出力安排、地区上下功 率交换均造成了影响电压控制方面电铁牵引负荷在波动时，产生较大的冲击电流。
产生最大电流突变量的主要原因是电力机车在合闸时内部变压器产 生了励磁涌流，最大涌流幅值大约可达最大容量机车额定电流的 4 倍，在 PCC 点将产生较大的电压波动，电压的波动对与之相连的枢 纽变电站电压调整和控制也产生较大的影响典型日电压波动曲线 具体参见图 6从上图可以看出，日负荷波动较大时，对电压影响 也较大，110kV 电压日波动达到 6kV 以上，若在负荷高峰时期，枢 纽变电站电压较低时，易造成电压越限，这增大了枢纽变电站电压 控制难度若电铁交错，班次增多，之间间隔时间短，那么长时间 闪变也会明显突然的电压变化导致自动化控制装置停顿或误动、 变频调速器停顿、电动机暂停，破坏生产，设备运行会变得困难、 过热或导致绝缘性能不能满足实际电压的变化长期或反复的电压 波动会降低设备使用寿命，反复出现的电压波动可能导致计算机系 统硬件损坏、死机、异常还会造成电表转速加快，瞬流会严重影 响感性电度表表盘的作用力矩和转速，使表盘发生阶跃式地转快对设备的影响电铁牵引负荷由于产生负序电流，其负序电流 造成三相电流不对称，因而会造成电力变压器三相电流中有一相电 流增大，而不能有效发挥变压器的额定出力(变压器容量利用率下降)。
另外，还造成变压器的附加能量损失，在变压器铁心磁路中产生附 加发热电铁牵引负荷由于产生负序电流，其负序电流造成三相电流不对称，负序电流流过送电线路时，负序功率实际上并不做功， 而只造成电能损失，增加了损，降低了送电线路的输送能力对供电质量的影响电铁牵引变电站所接的公共 PCC 点的各 项电能指标与其短路容量有着密切的关系，短路容量越大，分配给 牵引变电站负荷的限值就越大，电铁负荷对系统的相对影响就越小 电气化牵引变电站在设计时，其影响电能质量的校核通常采用最终 规模的短路容量进行校核，在电气化牵引站接入时，其系统规模未 达到最终规模，同时在系统运行方式变化时，系统的短路容量也不 同所以电铁牵引变电站所接的公共 PCC 点的各项电能指标也是一 个动态变化，在系统小方式时，尤其是在后半夜时，公共点的各项 指标均增大，过渡时期短路电流比设计短路电流小，将造成谐波增 大图 8 为枢纽变电站 220kV 母线短路电流变化图，从图中可以看 出，短路电流是有一定变化的，因此需要加强对谐波的监测针对电铁负荷对地区电的影响所采取的措施目前新疆正大力建设电气化铁路，同时电气化铁路牵引负荷 也在快速增长，面对电铁牵引负荷增长的局面，需要积极应对，积 极采取有效措施保证电安全稳定运行和最大限度地接纳电气化牵引 负荷。
1)针对电气化铁路牵引负荷的波动性、无序性和随机性， 加大对电铁牵引负荷的分析，掌握其运行规律的变化，通过对负荷 的概率分布分析，找出其中的特性，便于更好地进行负荷预测和分 析2)针对电气化铁路牵引负荷对电压的影响，加大分析力度， 尤其是仿真分析，提前做好技术措施，防止电压波动幅度较大，确 保电压合格对电气化铁路接入的公共站，精心监控母线电压，有 条件的加装动态无功补偿装置，以跟踪系统电压变化3)针对电气化铁路牵引负荷的冲击性、单相性、负序性， 加大对设备的检测力度，定期进行设备运行状态评估，以提前发现 问题、解决问题4)针对电气化铁路牵引负荷产生的谐波，加大对谐波的检 测、治理和控制定期进行谐波状态评估，以提前发现问题、解决 问题结语对新疆电气化铁路负荷特性进行分析研究，总结出电气化铁 路运行组织规律，同时结合地区电提出电铁对地区电的影响掌握 了电气化铁路的运行规律，可以提高电负荷预测的准确性，同时对 于电压调整、谐波治理、短路电流、供电质量等方面具有一定的指 导意义牵引供电系统是一个庞大而又复杂的系统，对其进行全面 的分析是一项较为复杂的工作今后的工作还有很多，如列车牵引 运行过程的仿真以及电力列车动态仿真模型，计算各个变电所供电 臂负荷依时间变化的全过程以及全线列车运行的全过程等等，将在 今后的学习和工作中在这些方面做进一步分析研究和探讨。