贯通式柔性牵引供电系统能量管理策略与运行特性研究
吕子佥1，王新娜1，赵志1，陶海东2*
（1. 国网冀北电力有限公司技能培训中心（保定电力职业技术学院），河北保定 071051； 2. 西南交通大学电气工程学院，成都 611756）
摘要：为提升贯通式柔性牵引供电系统的电能质量并促进再生能量的内部消纳，论文提出一种兼顾电能质量提升与再生能量利用的能量管理策略。该策略综合考虑系统运行中的多项目标，包括三相电压偏差、三相电压不平衡度、有效功率因数、接触网网压与再生能量利用等。并基于各目标的重要性合理分配潮流控制系统中变流器的有限容量。在补偿顺序上，优先进行负序补偿，其次处理再生能量利用，最后治理其他电能质量问题。为验证策略的有效性，基于电气化铁路牵引变电所实测负荷数据，模拟重载铁路牵引负荷特征，采用计及动车组-供电网络-潮流控制系统多层级耦合关系的潮流计算方法解析系统潮流分布。在此基础上，分析系统的三相电压偏差、三相电压不平衡度、有效功率因数、接触网网压、能耗水平与经济收益。结果表明，所提策略使三相电压偏差与三相电压不平衡度分别相对减少40.63%与83.08%，使有效功率因数与接触网网压水平分别相对提升44.93%和20.07%；同时，返送外部电网的电能相对减少69.69%。在全寿命周期内，扣除系统建设成本后，预计可实现约1.47亿元的经济收益。充分证明该策略不仅能显著提升系统电能质量与再生能量利用率，还具有可观的经济效益，增强了系统的供电能力和运行经济性。
关键词：铁路电力；再生能量；能量管理策略；贯通供电系统；储能；能量回馈
中图分类号: U223.6 文献标识码: A DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202512270002