许加柱　李平　胡斯佳　董欣晓　周冠东　陈跃辉

摘要：随着交流电力机车的广泛使用，牵引网负序和过分相问题日益突出，采用配置铁路功率调节器（railwaypowerconditioner，RPC）的同相供电系统是一种可行方案。为了提高该方案中功率调节系统的性价比，本文提出了一种适用于同相供电系统的新型混合铁路功率调节器（hybrid RPC，HRPC）。与传统RPC相比，该系统变流器的端口电压更低，从而大幅降低了有源部分的容量。文章详细描述了系统的拓扑结构、补偿原理，给出了关键参数的设计方法，并对HRPC的容量进行了系统分析。研究结果表明，在完成相同补偿任务的前提下，所提HRPC变流系统的容量将比传统RPC降低46%～50%。所得结论通过仿真得到了验证。

关键词：高速电气化铁道；负序；混合式补偿；铁路功率调节器

中图分类号：TM401 文献标识码：A

随着我国高铁技术的成熟，直流电力机车正逐步被交流电力机车所取代。由于交流机车整流级普遍采用PWM调制技术，网侧功率因素一般较高（接近1）；然而与机车牵引能力（功率）和运行速度大幅提高相伴随是日益严峻的负序和牵引网过分相问题。采用相序轮换可使上述矛盾得到一定缓解，但在电网相对薄弱的地区，仍难以满足相关国家标准。

为了综合解决上述问题，采用对称补偿技术的同相供电系统是一种可行的方案。当补偿系统为TCR或TSC时，虽能起到一定补偿作用，但该方案易与电网发生谐振，且TCR需要额外滤波装置才能投入运行，更为重要的是该系统体积庞大、集成度低，不利于在面积极为有限的牵引供电所中大规模安装。……