牵引电网基波正负序电流提取方法

吕 超，粟时平，刘桂英，贾学瑞，刘庆锋（长沙理工大学电气与信息工程学院，长沙 410004）

牵引电网基波正负序电流提取方法

吕 超，粟时平，刘桂英，贾学瑞，刘庆锋
（长沙理工大学电气与信息工程学院，长沙 410004）

摘要：为了有效检测出电气化铁路供电臂中正负序电流分量，提出了一种基于FBD（Fryze-Buchholz-Depenbrock）原理的电流实时检测新方法。以Scott变压器牵引供电系统为研究对象，分析了变压器原副边正负电流之间的关系。在此基础上，通过锁相环产生并构造基波正负序参考电压；利用构造的参考电压和两相电流求出对应的等效电导；再由等效电导提取供电臂中基波正负序电流及其他分量。克服了传统方法只能检测出有功、无功和谐波电流的局限性，且计算过程简单，检测电流实时有效。仿真结果验证了该方法的正确性。

关键词：电流检测；基波负序电流；基波正序电流；牵引电网；等效电导；Scott变压器

电气化铁路的高速、重载及无污染等优点促进了高速铁路的快速发展。但大功率的电力机车这种非线性负载快速变化的特点，造成牵引电网功率因数低、谐波含量高、负序电流大等弊端。因此，必须采取有效的措施进行治理。

目前常用的无偿补偿装置如固定容量并联电容器组和LC滤波器等，无法根据负载变化情况而快速调节容量，并不能有效提高牵引电网电能质量。有源滤波器APF（active power filter）、铁路功率调节器RSPC（railway static power conditioner）、有源电能质量补偿器APQC（active power quality compen⁃sator）等有源补偿设备能快速跟踪负载，灵活调节补偿容量而使其在电气化铁路中的应用逐渐成为可能。……