侯鹏飞，周方圆，吴丽然，李明林

（1.西南交通大学电气工程学院，成都 611756；2.株洲中车时代电气股份有限公司，株洲 412001）

电气化铁路中的牵引负荷具有非线性、冲击性、波动性等特点，所引起的谐波、无功、负序等问题给电气化铁路及铁路沿线电力用户带来不利影响，如增加设备和线路损耗、降低用电设备使用寿命等[1-3]。

目前，国内外提出了大量改善供电系统电能质量的方法。轮流换相可在一定程度上减小负序电流对电网的影响，但负序治理效果不理想[4]；静止无功补偿器能动态调节无功，但该措施只能补偿部分负序电流[5]；有源电力滤波器动态性能优越，在谐波治理方面得到广泛应用[6]；铁路功率调节器在负序抑制、谐波治理和无功补偿方面效果显著，能有效提高电能质量[7]。

随着我国高速和重载铁路的迅速发展，牵引供电系统中电分相的存在给列车带来牵引力和速度损失等诸多问题[8]。同相供电技术不仅可以取消电分相，还可提高供电系统的电能质量，是较为理想的供电方式之一。德国、瑞士、奥地利等欧洲国家主要采用ABB 公司生产的二极管箝位级联AC-DC-AC拓扑结构变频器实现三相-单相直接变换，但该方案存在成本高、需要特殊的单相输入/输出变压器以及结构复杂等缺点[9]；日本采用H-bridge 级联多AC-DC-AC 拓扑结构的电子变频器实现三相-单相直接变换，但该方案中变压器结构复杂，器件多，成本较高[10-11]；文献[12]首次提出同相供电理论，在取消变电所电分相的同时实现了谐波、负序和无功的综合治理；……