Analýza provozu měničových napáječů trakční soustavy 25kV/50Hz v režimu podpůrných služeb

Abstract

Tato práce se zabývá využitím trakčních napájecích stanic pro poskytování nefrekvenčních podpůrných služeb. Klíčovým prvkem je aktivní front-end (AFE), který umožňuje obousměrný tok činného i jalového výkonu, čímž přispívá k regulaci kvality napětí v síti, eliminaci harmonického zkreslení a zajištění symetrického zatížení sítě. Pro určení dostupnosti jalového výkonu byl vytvořen simulační model v prostředí PSCAD, který zahrnuje napájecí síť, transformátory, filtr a samotný střídač. Model využívá reálná data zatížení trakční soustavy na základě skutečných grafikonů vlakové dopravy a zohledňuje provozní omezení měniče, jako jsou limity napětí a proudu. Pro různé úrovně zatížení trakční soustavy (nízké, střední a vysoké) byla analyzována dostupnost induktivního a kapacitního jalového výkonu a určena schopnost regulace napětí.

This thesis deals with the utilization of traction inverters for providing non-frequency ancillary services. A key element is the active front-end (AFE), which enables bidirectional power flow and the control of both active and reactive power, thereby contributing to grid voltage quality regulation, the elimination of harmonic distortion, and ensuring symmetrical grid loading. To determine the availability of reactive power, a simulation model was created using the PSCAD environment, which includes the power grid, transformer equipment, and the inverter itself. The model uses real-time data on line loading based on actual train operation schedules and considers operational constraints such as voltage and current limits. For different levels of line loading (low, medium, and high), the availability of inductive and capacitive reactive power was analyzed and determined voltage regulation capability.