米秋实，高晓蓉，黄小红，朱宏娜

0 引言

随着电子器件、电力系统的日益发展，电能的质量问题[1]越来越成为世界各国所关注的问题。为了解决该问题，人们提出了有源滤波器[3]的概念，其基本原理是通过向电网注入与原有谐波等大反相的补偿电流，达到消除谐波[4]的目的。与无源滤波器相比，有源滤波的方法具有一定的优越性，它能对电网中的各次谐波进行动态跟踪补偿[5]，避免了谐振的发生，其补偿方法受电网阻抗和频率变化的影响较小，易实现控制。从20 世纪80 年代第一台APF 正式投入使用以来，经过多年的发展，有源滤波技术[6]也得到了长足的发展，现阶段投入运营的APF 功率范围越来越宽，从50 kV·A 到60 MV·A，控制电路越来越丰富，现阶段电压波动抑制、电压平衡[7]、三相电力系统终端调节[8]等问题已得到解决。截止2012 年底，国内已有50 多个城市的轨道交通项目处于在建、筹建或规划中。城市轨道交通系统的安全运行对供电系统提出了较高的要求。目前已投入运营的城轨供电系统中的整流器，在实际直流供电系统中起着不可替代的作用，但同时其非线性负载[9]给整个系统注入的谐波亦不可忽视。本文针对现阶段城市轨道交通供电系统中广泛使用的12 脉波并联式整流器，分析了其谐波的特点，探讨了滤波的方法，并通过仿真[10]分析，验证了滤波效果。

1 谐波源分析

目前，城市轨道交通牵引供电系统广泛采用2套12 脉波整流机组并列运行，构成等效24 脉波。整流机组产生的谐波电流次数与输出的脉数有关，理想情况下，反映到牵引整流机组高压侧的谐波电流次数为K×P±1（P 为脉波数，K 为正整数）。……