Modely aktivních trakčních napaječů železnic pro analýzu zpětných vlivů na distribuční síť
Loading...
Date
Authors
Bureš, Jan
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Diplomová práce se zabývá modelováním trakčních napaječů pro napájení trakční soustavy 25 kV 50 Hz s hodnocením zpětných vlivů na distribuční síť 110 kV v místě připojení. S ohledem na různorodou technologii trakčních napaječů jsou popsány jednotlivé technologie napaječů od konvenčního systému napájení po moderní měničové stanice a to s ohledem na princip funkce, strukturu silového obvodu a popis zpětných vlivů na distribuční síť. Vybrané technologie trakčních napaječů jsou dále modelovány v simulačním prostředí PSCAD a posléze je uveden příklad analýzy vlivu na kvalitu napětí v místě připojení na základě realistického provozu trakčních vozidel na napájeném úseku. Modely jsou parametrizovatelné a mohou být použity pro posouzení připojitelnosti dle PNE 33 3430-0. Mimo zpětných vlivů na napětí práce rozpracovává využití měničových napaječů pro podpůrné frekvenční služby, kde na příkladě ukazuje princip fungování, základní algoritmus a požadavky na řídící vrstvu měničů. V rámci diplomové práce je nakonec navržen a pomocí modelu ukázán algoritmus procesu synchronizace napětí sousedních úseků trakčního vedení trakční soustavy 25 kV 50 Hz. Diplomová práce ukazuje použití dynamických modelů pro posouzení připojitelnosti do distribuční sítě v předprojektové fázi a pro vývoj a definování používání měničových napaječů nad rámec napájení železnice.
The thesis is focused on modelling of traction feeders for 25 kV 50 Hz traction system in order to assess the influence on voltage quality at point of the connection in 110 kV distribution grid. With respect to various technology of traction feeders, the feeder models, including conventional feeding system and modern converter stations, emphasize operating principle, detailed power circuit structure and description of influence on voltage quality in the distribution grid. The selected technologies of traction feeders are modeled in simulation software PSCAD and influence on voltage quality at the point of connection is assessed via an example, which reflects a realistic operation of traction vehicles in the typical traction system. The models are parametrizable and thus can be used for the connectivity assessment for the distribution system according to national distribution system operators’ standard PNE 33 3430-0. Moreover, the thesis also deals with the use of modern converter feeders for auxiliary frequency services. The operation principle is demonstrated on examples where the basic algorithm and requirements for control layer of converters is described. Finally, an algorithm for synchronization of the feeders supplying adjacent 25 kV 50 Hz railway traction system sections is designed and presented by means of simulation. In general, the thesis shows the use of dynamic models for connectivity assessment to the distribution grid in pre-project phase and for definition and development of converter feeders use cases upon feeding of the railway traction system.
The thesis is focused on modelling of traction feeders for 25 kV 50 Hz traction system in order to assess the influence on voltage quality at point of the connection in 110 kV distribution grid. With respect to various technology of traction feeders, the feeder models, including conventional feeding system and modern converter stations, emphasize operating principle, detailed power circuit structure and description of influence on voltage quality in the distribution grid. The selected technologies of traction feeders are modeled in simulation software PSCAD and influence on voltage quality at the point of connection is assessed via an example, which reflects a realistic operation of traction vehicles in the typical traction system. The models are parametrizable and thus can be used for the connectivity assessment for the distribution system according to national distribution system operators’ standard PNE 33 3430-0. Moreover, the thesis also deals with the use of modern converter feeders for auxiliary frequency services. The operation principle is demonstrated on examples where the basic algorithm and requirements for control layer of converters is described. Finally, an algorithm for synchronization of the feeders supplying adjacent 25 kV 50 Hz railway traction system sections is designed and presented by means of simulation. In general, the thesis shows the use of dynamic models for connectivity assessment to the distribution grid in pre-project phase and for definition and development of converter feeders use cases upon feeding of the railway traction system.
Description
Citation
BUREŠ, J. Modely aktivních trakčních napaječů železnic pro analýzu zpětných vlivů na distribuční síť [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (předseda)
Ing. Michal Ptáček, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Branislav Bátora, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Krbal, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Vyčítal, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Morávek, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Kašpírek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Kačor, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-05
Defence
Student seznámil komisi s výsledky své diplomové práce. S posudky seznámil komisi vedoucí práce Ing. Klusáček. Vedoucí práce hodnotil stupněm A se 100 b. Oponent hodnotil stupněm A s 94 b. Následnou rozpravu zahájil Ing. Klusáček položením otázek oponenta. Prof. Drápela položil doplňující dotaz na možnost paralelní rezonance v modelu. Student pohotově reagoval.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení