乔光尧，丁宁，周胜军，于坤山

（中国电力科学研究院，北京 100192）

0 引言

我国高速铁路发展迅速，给供电系统带来电能质量问题。电气化铁路牵引负荷是一种特殊的流动性负荷，具有单向性、非线性、随机波动性等特点［1］。相比普通电气化铁路，高速铁路所需牵引功率更大、持续受电时间更长，供电能力和供电可靠性要求提高，接入系统电压等级更高（由110 kV提高到220/330 kV）等特点，这将会带来谐波、三相电压不平衡和电压波动等较严重的电能质量问题。这些问题将会给电网、其他用户及铁路自身的供电安全和可靠性带来影响［2－4］。

对于高速铁路的电能质量综合治理，文献［5－9］介绍了SVC应用于电气化铁路无功补偿及电能质量负序问题治理的原理和工程实例。SVC通常采用TCR加FC安装于牵引侧的方式。这种方式能够快速跟随牵引负荷频繁的变化，补偿一定的谐波。但TCR本身也产生谐波，不但影响了电网和负载，也影响其补偿性能，导致系统滤波要求增大。文献［10－13］对安装在牵引侧的STATCOM进行了理论分析和仿真验证，没有对装置的实现方式进行深入研究。

针对高速铁路负荷的特点，本文提出了一种安装在牵引侧，能够同时对谐波、负序和无功进行补偿的实用性强的高铁电能质量调节器的拓扑结构及其控制策略，并基于EMTDC/PSCAD对其进行了仿真研究。仿真结果验证了所提出的拓扑结构和控制策略的正确性和有效性。

1 基于V/v变压器的谐波负序补偿原理

我国高速铁路大多数采用基于AT供电和V/v接线牵引变压器的牵引变电站结构，如图1所示。……