（湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室，湖北 武汉 430068）

在当下我国铁道运营发展中，凭借其自身供电便捷、高效率及对环境污染小等特点，电气化铁道已经成为发展的主流[1]。但由于电力机车属于大功率阻感类非线性负载，对牵引网的供能需求高，且会使牵引网电压及功率因数降低，对周边电力造成较大影响。因此，在节约能源、减少运营成本的前提下，推出一种能使电气化铁道牵引网与电力机车匹配运行的能量装置，创建一个高电能质量供电系统是当前电气化铁道发展的热点研究方向[2]。

文献[3]的背靠背光伏发电系统既可以对电气化铁道的有功功率进行补充，也能对无功进行补偿。但由于分布式发电不稳定性，会使装置供能不稳定，系统安全性得不到保障，故在实际运用中还需要对系统添加储能部分才能保证牵引网的正常运行。在文献[4]中飞轮储能对电气化铁道削峰填谷的研究表明，增加储能部分在提高电气化铁道发电的安全性及稳定性上有很大的实用价值。在文献[5]中，提出一种含超级电容储能的新型铁路功率调节器，不仅实现了削峰填谷，还推动了再生制动能量利用率，不过其工作模式较为复杂，实验条件较为苛刻。为提高系统的运行效率，并网变换器的选择上也具有多样化。在运用至诸如电气化铁道等大功率设备时，二极管钳位型[6]、飞跨电容型[7]和具有直流电源的H桥级联型[8]等多电平变换器都有出输出电压畸变率低、适用高电压大功率的优势，但其电位平衡难、直流电源过多、控制算法复杂等也是这些传统变换器发展运用被限制的主要因素。……