三相SVC在电气化铁路电能质量综合治理中的研究

摘要

在我国经济飞速发展的大背景下，电气化铁路尤其是高速铁路的加速建设，电气化铁路呈现牵引负荷越来越大，负荷变化越来越快，牵引变电所的容量不断扩大的趋势，导致电能质量问题日益突出。随着用户对公共电网的电能质量要求越来越高，对电气化铁路电能质量综合治理的要求也越来越高。
　　 分析了电气化铁路对电力系统电能质量的影响，就其中的功率因数、谐波和负序进行了详细的论述。讨论了以往电气化铁路电能质量治理方案治理的局限性，提出对电气化铁路电能质量综合治理方案。
　　 针对电气化铁路中存在的功率因数、谐波和负序的问题，设计了一种基于三相静止无功补偿器(SVC)的电能质量综合治理方案。本方案不同于国内现有的两相式SVC和接入高压侧的三相SVC的方案，提出将三相SVC接入牵引变电站的低压侧，重点补偿无功、谐波和负序。同时，将补偿导纳网络分为正序和负序两个补偿网络，采用了正负序网络独立控制整体补偿的策略。最后利用MATLAB软件中的SimPowerSystems工具箱，对三相SVC补偿器在电气化铁路电能质量治理进行了实验仿真。仿真结果表明，提出的综合方案能有效补偿无功、抑制谐波和消除负序。