典型重載鐵路電能質量評估與控制方案研究

霍中原

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典型重載鐵路電能質量評估與控制方案研究

霍中原

選擇典型重載鐵路開展牽引供電系統實際測試，計算了主要電能質量指標，分析了電能質量主要特征分布，提出了多種電能質量控制方案，可以對無功、諧波和負序電流進行綜合補償。基于實測數據仿真驗證了方案的有效性，為解決重載鐵路電能質量問題提供了有效途徑。

重載鐵路；電能質量；現場測試；評估；控制方案

0 引言

電力機車是電氣化鐵路的主要負荷，其特性決定了其對電氣化鐵路電能質量的影響，特別是電力機車的基波和諧波特性決定了其通過牽引供電系統向電力系統注入的負序電流、諧波電流的大小，與功率因數水平和供電電壓波動也密切相關[1，2]。傳統的交-直型電力機車采用整流器+直流牽引電機的傳動模式，由晶閘管組成的整流橋實現功率變換，諧波含量大且功率因數較低。而新型交-直-交型電力機車則采用整流器+逆變器+交流異步牽引電機的傳動模式，采用四象限PWM整流方式，諧波含量明顯減小，功率因數接近1，可以滿足大功率牽引的需求[3，4]。

當前在我國主要重載鐵路上，大量交-直型電力機車仍在廣泛使用，同時新型交-直-交型電力機車也陸續上線，一段時期內將維持各型電力機車混行的運行組織方式。為了優化牽引供電系統與外電源之間的匹配關系，有必要對重載線路牽引供電系統進行實際測試，基于相關標準，定量評估對應牽引負荷特性下的電能質量狀況，分析其主要特征和影響因素，有針對性地研究電能質量控制方案，保證電能品質和供電質量。……