霍中原



典型重载铁路电能质量评估与控制方案研究

霍中原

选择典型重载铁路开展牵引供电系统实际测试，计算了主要电能质量指标，分析了电能质量主要特征分布，提出了多种电能质量控制方案，可以对无功、谐波和负序电流进行综合补偿。基于实测数据仿真验证了方案的有效性，为解决重载铁路电能质量问题提供了有效途径。

重载铁路；电能质量；现场测试；评估；控制方案

0 引言

电力机车是电气化铁路的主要负荷，其特性决定了其对电气化铁路电能质量的影响，特别是电力机车的基波和谐波特性决定了其通过牵引供电系统向电力系统注入的负序电流、谐波电流的大小，与功率因数水平和供电电压波动也密切相关[1，2]。传统的交-直型电力机车采用整流器+直流牵引电机的传动模式，由晶闸管组成的整流桥实现功率变换，谐波含量大且功率因数较低。而新型交-直-交型电力机车则采用整流器+逆变器+交流异步牵引电机的传动模式，采用四象限PWM整流方式，谐波含量明显减小，功率因数接近1，可以满足大功率牵引的需求[3，4]。

当前在我国主要重载铁路上，大量交-直型电力机车仍在广泛使用，同时新型交-直-交型电力机车也陆续上线，一段时期内将维持各型电力机车混行的运行组织方式。为了优化牵引供电系统与外电源之间的匹配关系，有必要对重载线路牵引供电系统进行实际测试，基于相关标准，定量评估对应牵引负荷特性下的电能质量状况，分析其主要特征和影响因素，有针对性地研究电能质量控制方案，保证电能品质和供电质量。……