黄 毅 胡海涛 王翼云 葛银波 谷禹涵

电气化铁路列车柔性不断电过分相系统及其控制策略

黄 毅1胡海涛1王翼云1葛银波1谷禹涵2

（1. 西南交通大学电气工程学院 成都 611756 2. 中国铁路太原局集团有限公司 太原 030013）

针对现有电气化铁路柔性过分相技术存在的变流设备容量需求大、弓网带电流分断引起燃弧等问题，提出一种列车柔性不断电过分相系统及其控制策略。该系统通过背靠背变流器连接电分相两侧的供电臂，单相逆变器从背靠背变流器的直流侧引出并串接移相变压器后连接至中性线，该结构可有效降低逆变器等变流设备的容量，以实现列车过分相全过程不断电、无过电压与不拉弧。首先，详细分析所提系统的工作原理；随后，提出相应的电压柔性切换、功率主动调整的控制策略；然后，通过Simulink仿真和RT-Lab硬件在环实验，验证了该系统与控制策略的有效性；最后，结合电气化铁路的实际情况，分析所提方案在不同应用场景下的变流设备容量需求，并给出了应用建议。

电气化铁路 电分相 柔性过分相 功率调整 移相变压器

0 引言

近年来，电气化铁路的高速化、重载化发展对牵引供电系统的可靠性与稳定性提出了更高要求。我国电气化铁路采用的是单相工频交流供电方式，其中的电分相环节会造成供电断点。目前列车采用的断电过分相方式[1]一方面会导致运行速度损失，制约列车的高速重载运行，造成系统运能损失[2]；另一方面，列车断电过电分相过程中会引发暂态过电压、过电流及弓网燃弧的现象，损坏车载设备和供电设备，威胁列车的安全、可靠运行[3-4]。……