席嫣娜， 王方敏， 李占赫， 李笑倩， 魏应冬， 宋宝同， 李 伟， 沈卓轩

(1. 国网北京市电力公司， 北京 100031； 2. 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 清华大学电机系, 北京 100084； 3. 北京电力经济技术研究院有限公司， 北京 100055)

1 引言

随着城市轨道交通的快速发展，其对供电系统的容量和供电质量提出了更高的要求。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，机车过分相、电能质量等长期在牵引供电系统(Traction Power Supply System, TPSS)中存在的难题得到了很多解决方案[1-4]。其中，基于电压源型换流器(Voltage Sourced Converter，VSC)的柔性直流牵引供电系统(VSC-TPSS)，具有灵活控制直流电压的能力，能够克服常规二极管整流方案[5]和逆变回馈方案[6]在牵引供电时直流电压不可控、电压偏差大等问题，具有降低牵引所峰值容量、减小接触网电压偏差、提高机车再生制动能量利用率等诸多优势，具有广阔的应用前景。

潮流计算能够根据机车运行情况，计算TPSS节点电压和功率分布，是TPSS分析和设计的基础，是确定牵引所容量、外电源接入方式等关键问题的重要依据。文献[7]基于高斯迭代法，主要针对二极管整流方案研究了计及单向导通特性的牵引所的直流潮流算法。文献[8]主要针对逆变回馈方案研究了基于牛顿迭代法的直流潮流算法，提出了电压下垂控制的直流潮流算法。文献[9]基于高斯迭代法，研究了包含储能装置、过压保护、单相导通与非单相导通牵引所等各种模型的直流TPSS潮流算法。上述文献提出的算法可以高效地对现有TPSS进行稳态分析，但是其主要考虑的供电方案与柔直方案的潮流特性不同，不能直接适用于VSC-TPSS潮流计算。……