电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术探讨

张国东

【摘要】主要研究电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术，介绍了电气化铁路面临的主要电能质量问题，并对交直型电力机车供电系统综合补偿技术进行了研究，讨论了一种有源功率控制器和晶闸管控制电容器联用的电能质量综合补偿系统，平衡了两供电臂之间的负载，同时充分利用了晶闸管控制电容器，节省了有源功率控制器的使用，节省了电能质量补偿成本。

【关键词】铁路供电；电能质量补偿

铁路是我国最重要的货运方式，是国家经济的大动脉，机车牵引供电网安全和稳定性对电气化铁路正常运营至关重要。但是电力机车使用单相以及整流的方式供电，存在着负序、谐波以及无功等电能质量问题，采用一定的技术措施进行电能质量综合补偿，是保证电气化铁路供电稳定的重要措施。

一、电气化铁路电能质量问题

电力牵引机车主要有直流和交流两种，直流传动机车使用晶闸管整流电路实现控制，功率因数较低，谐波含量较大，而交流传动机车使用全控型功开关器件脉宽调制技术进行控制，功率因数得到提高，降低了电力机车低次特征谐波电流。

对于直流牵引机车，使用晶闸控制方式，机车负载会导致大量谐波电流，总电流畸变滤波高达20%，功率因数仅为0.8，并且受单向负荷供电显示，三相侧会产生负序电流，在较高速度运行时功率输出受到限制，无法适应高速、重载铁路运行要求，交流传动技术发展起来。……