金 磊 中国铁路上海局集团有限公司上海动车段

朱琴跃 同济大学电子与信息工程学院

近年来，大量动车组在我国高速铁路运营中投入应用。由于其牵引传动系统中诸如牵引变流器等设备含有大量功率开关器件，故动车组在运行过程中会向牵引网侧注入不同频率的谐波，从而影响网侧的电能质量。因此采用技术手段对牵引网侧谐波进行抑制是高铁建设过程中必不可少的环节。目前，主要应用的滤波装置为无源滤波器，该方法结构简单且成本较低，但在谐波抑制性能方面存在诸如实时补偿效果不够好、动态响应速度不够快等不足。而有源滤波器（Active Power Filter，APF）凭借其优越和稳定的补偿性能已在电力系统谐波治理中得到日益广泛的应用，近年来也逐步被尝试应用于牵引网的谐波抑制和补偿中。为正确实现有源滤波器功能，必须合理设计其中的谐波电流检测环节，实现准确、实时地检测负载中的谐波电流分量。

目前APF 中应用较为广泛的谐波电流检测算法主要有FFT 检测算法、小波理论检测算法、人工神经网络检测算法、基于瞬时无功功率理论的检测算法等。FFT检测算法具有较大的延时和误差，不适合快速变化的高速动车组负载。基于小波理论检测算法能够同时从频域和时域两方面对信号进行准确分析，但存在计算量较大、实时性不够等不足，故很少实际应用。人工神经网络检测算法，具有较强的自适应学习能力等优点，但实际工程运用中还存在构造方法没有规范化、需要大量训练样本、人工神经网络的精度对样本需要很大的依赖性并且其算法较为复杂等问题。……