一種電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償系統(tǒng)

吳傳平 羅安 孫娟 張寅 王剛

（湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 長(zhǎng)沙 410082）

1 引言

電氣化鐵路中的電力機(jī)車負(fù)荷由于具有非線性、功率因數(shù)低和引起三相不平衡的特點(diǎn)，不僅降低電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)本身的電能質(zhì)量，還影響到鐵路沿線周邊電力用戶的供電質(zhì)量[1-4]。因此必須對(duì)電氣化鐵路的負(fù)序、諧波和無功等電能質(zhì)量問題采取有效的治理措施。

目前，大多數(shù)國(guó)家對(duì)電氣化鐵路的無功和諧波問題普遍采用無源濾波器濾除特定次數(shù)的諧波，并提供固定容量的無功補(bǔ)償。但無源濾波器只能對(duì)特定次數(shù)的諧波進(jìn)行治理，并存在易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振造成諧波放大的缺點(diǎn)[5-7]。有源濾波器能對(duì)電氣化鐵路諧波進(jìn)行動(dòng)態(tài)抑制[8-10]，但不能有效消除電氣化鐵路中的負(fù)序電流。電氣化鐵路供電系統(tǒng)廣泛采用換相接入的方式來消除負(fù)序電流[11-12]，但該方法依賴于機(jī)車運(yùn)營(yíng)情況，負(fù)序消除能力有限。日本學(xué)者首先提出并應(yīng)用鐵路功率調(diào)節(jié)器（Railway static Power Conditioner，RPC）對(duì)電氣化鐵路的負(fù)序、諧波和無功等電能質(zhì)量問題進(jìn)行綜合治理[13-16]。文獻(xiàn)[13]提出了RPC的結(jié)構(gòu)，分析了 RPC應(yīng)用于伍德橋變壓器牽引系統(tǒng)的補(bǔ)償原理。文獻(xiàn)[14]分析了RPC應(yīng)用于斯科特變壓器牽引系統(tǒng)的補(bǔ)償原理，并給出了測(cè)試結(jié)果。文獻(xiàn)[15]分析了RPC應(yīng)用于斯科特變壓器牽引系統(tǒng)補(bǔ)償電壓波動(dòng)的工作模式。但RPC的容量需求過大，給工程應(yīng)用帶來較大的難度，并且抬高了成本。實(shí)際應(yīng)用中由于RPC容量的限制降低了治理效果。

為降低RPC容量進(jìn)而降低其成本，本文提出一種新型電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè) RPC和兩套多組晶閘管控制投切電容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC），利用 TSC進(jìn)行絕大部分的無功有級(jí)調(diào)節(jié)，RPC只需進(jìn)行極少量的無功連續(xù)調(diào)節(jié)，其容量主要用來進(jìn)行有功調(diào)節(jié)以補(bǔ)償負(fù)序電流，并抑制諧波。因此新型補(bǔ)償系統(tǒng)中RPC的容量大大降低，充分利用了TSC的低成本特點(diǎn)，裝置成本得到降低。本文在分析該系統(tǒng)的工作原理的基礎(chǔ)上，提出RPC與TSC協(xié)調(diào)控制策略，基于無功分離的參考電流實(shí)時(shí)檢測(cè)方法和無功分配方法及RPC控制方法。最后，通過仿真和實(shí)驗(yàn)證明新型補(bǔ)償系統(tǒng)及其檢測(cè)和控制方法的有效性。

2 工作原理

2.1 基本結(jié)構(gòu)

本文提出的電氣化電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)包括一個(gè)有源裝置RPC和兩套多組晶閘管控制電容器（TSC），其中 RPC含有共用直流電容的兩個(gè)變流器，形成背靠背結(jié)構(gòu)，兩變流器通過輸出電感經(jīng)三繞組單相降壓變壓器接入牽引網(wǎng)兩供電臂。兩供電臂下各有一套TSC組，兩套多組TSC與 RPC并聯(lián)，分別接在降壓變壓器二次側(cè)。斯科特牽引變壓器為一種典型的平衡牽引變壓器，因此本文分析補(bǔ)償系統(tǒng)在采用斯科特牽引變壓器下的牽引供電網(wǎng)的情況。三相交流電經(jīng)斯科特牽引變壓器形成兩個(gè)單相供電臂。

圖1 本文提出的補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Topology of a novel compensation system

該補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：RPC容量主要用來調(diào)節(jié)兩供電臂的有功功率使兩臂有功達(dá)到平衡，并進(jìn)行諧波抑制。兩供電臂分別安裝的多組TSC實(shí)現(xiàn)兩供電臂的無功有級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)絕大部分無功容量補(bǔ)償，其余極小部分無功容量由RPC補(bǔ)償。因此，新型補(bǔ)償系統(tǒng)利用低成本的TSC替代了 RPC用來補(bǔ)償無功的容量，有效降低了RPC容量。

2.2 補(bǔ)償原理及成本分析

定義圖1中右側(cè)和左側(cè)兩個(gè)供電臂分別為a相和b相。設(shè)a、b相供電臂負(fù)載基波功率分別為

式中，SLa和SLb分別為a、b相供電臂負(fù)載基波視在功率；Pa和Qa分別為a相供電臂的負(fù)載有功和無功功率；Pb和 Qb分別為 b相供電臂的負(fù)載有功和無功功率，Qa和Qb均大于0。

要補(bǔ)償負(fù)序和無功，則補(bǔ)償系統(tǒng)在a、b相供電臂要吸收的功率分別為

式中，SCa和 SCb分別為 a、b相供電臂應(yīng)補(bǔ)償?shù)囊曉诠β省?/p>

其中補(bǔ)償功率中的有功部分由RPC進(jìn)行調(diào)節(jié)，RPC轉(zhuǎn)移|Pa?Pb|/2的負(fù)荷有功功率從重載側(cè)供電臂向輕載側(cè)轉(zhuǎn)移；無功功率則由多組 TSC和RPC共同補(bǔ)償。設(shè)每組 TSC所補(bǔ)償?shù)臒o功功率容量為?j QTSC（負(fù)號(hào)表示容性無功），兩供電臂側(cè)的 TSC組數(shù)均為M。則a、b相供電臂側(cè)TSC組分別投切的組數(shù)分別為

式中，[ ]表示取整，且ma和mb均小于M。則RPC分別向a、b相補(bǔ)償?shù)臒o功功率為

容易發(fā)現(xiàn)，RPC分別向兩供電臂補(bǔ)償?shù)臒o功容量要小于單組 TSC的無功容量，因此RPC容量得到有效降低。經(jīng)新型系統(tǒng)補(bǔ)償后，a、b相供電臂的有功功率相等、功率因數(shù)為1時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了負(fù)序和無功補(bǔ)償。

對(duì)于機(jī)車負(fù)載諧波，由RPC進(jìn)行動(dòng)態(tài)抑制，分別根據(jù)a、b兩供電臂的負(fù)載諧波，分別向a、b相供電臂注入相應(yīng)的諧波電流進(jìn)行抵消。

以牽引負(fù)荷為韶山 4型機(jī)車的牽引變電所實(shí)際工況為例，諧波電流畸變率約為23.4%，功率因數(shù)約為0.82。設(shè)機(jī)車視在功率為S，可求得補(bǔ)償裝置對(duì)每個(gè)供電臂補(bǔ)償基波有功、基波無功和諧波的最大容量需求（只有一臂有機(jī)車時(shí)補(bǔ)償容量需求最大）：

式中，Pf、Q、Ph分別代表基波有功、基波無功和諧波的補(bǔ)償容量。

若單獨(dú)采用RPC進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)每個(gè)供電臂補(bǔ)償容量相等，因此其最大補(bǔ)償容量需求為

若采用所提出系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，假設(shè)無功功率全部由TSC補(bǔ)償，則該系統(tǒng)中RPC和TSC最大補(bǔ)償容量分別為

TSC成本約為有源裝置 RPC的 1/10。設(shè) RPC單位容量的成本為x，則采用RPC的成本為1.48xS，采用新型補(bǔ)償裝置的成本為1.13xS，比單獨(dú)RPC節(jié)省成本28.7%。

因此，新型補(bǔ)償系統(tǒng)具有成本上的優(yōu)勢(shì)，利用多組 TSC降低了RPC的無功部分的容量，該系統(tǒng)可以應(yīng)用于重載電氣化鐵路進(jìn)行負(fù)序、無功和諧波的綜合補(bǔ)償。

3 檢測(cè)和控制方法

補(bǔ)償結(jié)構(gòu)由RPC與TSC共同組成，應(yīng)協(xié)調(diào)RPC與TSC的工作。由于無功分別由TSC和RPC共同補(bǔ)償，需將無功信息與有功和諧波信息分離，單獨(dú)檢測(cè)出來。本文基于無功分離的綜合檢測(cè)方法、RPC和 TSC的無功分配方法，以及RPC控制方法，提出了RPC與TSC協(xié)調(diào)控制策略。

3.1 RPC與TSC協(xié)調(diào)控制策略

檢測(cè)和控制原理如圖2所示。基本思想是：通過對(duì)a、b相供電臂負(fù)載電流進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，將有功和無功分離，得到RPC的負(fù)序和諧波補(bǔ)償量，以及負(fù)載需要補(bǔ)償?shù)目偀o功量。再將需補(bǔ)償?shù)臒o功量進(jìn)行分配，得到RPC和TSC分別需要補(bǔ)償?shù)臒o功量。RPC的補(bǔ)償量為負(fù)序、諧波和少量無功補(bǔ)償量的相加量。RPC的補(bǔ)償電流量確定后，再兼顧其直流側(cè)電壓穩(wěn)定控制，得到最終的變流器參考電流，選擇直接電流控制實(shí)現(xiàn)變流器的電流跟蹤。TSC根據(jù)無功分配確定其補(bǔ)償電流后可以直接推得其投切組數(shù)，發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行投切。這樣就完成了RPC與TSC的協(xié)調(diào)控制。

圖2 RPC與TSC協(xié)調(diào)控制原理圖Fig.2 Coordinated control diagram of RPC and TSC

3.2 負(fù)序、諧波和無功檢測(cè)及無功分配

負(fù)序、諧波和無功檢測(cè)及無功分配原理如圖 3所示。

以a相供電臂電壓為基準(zhǔn)，設(shè)a、b相供電臂電流為

式中，ILa和 ILb分別為 a相和 b相負(fù)載基波電流的有效值；?a和?b分別為 a、b相基波電流的滯后相角；ILah和ILbh分別為a相和b相負(fù)載h次諧波電流的有效值；?ah和?bh分別為a、b相h次諧波電流的滯后相角。

a相負(fù)載電流與 a相電壓同相位的信號(hào)相乘，化簡(jiǎn)可以得到

從圖3可以看到，無功電流的檢測(cè)方法如下：

a相供電臂負(fù)載電流與a相供電臂電壓滯后π/2的信號(hào)相乘，化簡(jiǎn)可以得到

圖3 負(fù)序、諧波和無功檢測(cè)及無功分配原理圖Fig.3 Principle diagram of negative-sequence,harmonic and reactive power detecting and reactive power distribution

從式（10）可以看到，a相供電臂負(fù)載電流與a相供電臂電壓滯后π/2信號(hào)乘積的直流部分為，即為a相負(fù)載無功電流峰值的1/2，經(jīng)低通濾波器把直流分量濾除出來。同理，b相供電臂也是如此，乘積后經(jīng)低通濾波可以得到b相無功電流峰值的1/2。乘以2后，即可得到a、b相供電臂負(fù)載無功電流的峰值。則

式中，ILaq和 ILbq分別為 a、b相供電臂無功電流的峰值。

檢測(cè)出a、b相無功電流后，一方面給負(fù)序和諧波檢測(cè)提供無功信息，使負(fù)序與諧波補(bǔ)償量中不含無功補(bǔ)償量；另一方面給 RPC與TSC無功補(bǔ)償量進(jìn)行分配提供決策信息。

從圖3可以看到，a相負(fù)序與諧波參考量為

式中，iaPNS_h表示 a相負(fù)序與諧波補(bǔ)償電流量?？梢钥吹剑玫降呢?fù)序與諧波補(bǔ)償量實(shí)際上只包含兩供電臂的有功信息，不含無功信息。其含義是，RPC轉(zhuǎn)移兩供電臂有功電流差值的一半以平衡兩供電臂有功消除部分負(fù)序，其諧波補(bǔ)償量為負(fù)載諧波電流的負(fù)值。配合無功補(bǔ)償即可將有功和無功引起的負(fù)序完全消除。

同理可得b相負(fù)序與諧波補(bǔ)償量為

得到RPC負(fù)序與諧波參考量后，還需得到其無功參考量。從式（11）可見，檢測(cè)出的感性無功電流值為正，容性無功電流為負(fù)。設(shè)每組 TSC能提供的25kV 側(cè)無功電流為?ITSC（ITSC＞0）。a、b相無功分配規(guī)則一樣，以a相為例，結(jié)合圖3，RPC與TSC無功分配規(guī)則如下：

如果ILaq＜0，則 ma=0，Iaq=ILaq；

式中，Iaq為分配給RPC在25kV側(cè)補(bǔ)償無功的幅值，RPC要補(bǔ)償與負(fù)載極性相反的無功，故 RPC為 a相供電臂補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)無功量為

通過無功分配后，可以得出 a、b相多組 TSC的投切組數(shù)和RPC無功補(bǔ)償量。RPC無功補(bǔ)償量和負(fù)序與諧波補(bǔ)償量疊加，即可得到 RPC的總補(bǔ)償量。

考慮到與RPC連接的降壓變壓器，RPC變流器的補(bǔ)償量修正為

式中，kt為變壓器電壓比。

至此，RPC的負(fù)序、諧波與無功實(shí)時(shí)補(bǔ)償參考量就得到了，且得到TSC的投切組數(shù)。TSC通過控制器直接發(fā)出投切指令，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路至晶閘管，即可實(shí)現(xiàn)TSC的動(dòng)態(tài)無功有級(jí)調(diào)節(jié)，配合 RPC連續(xù)調(diào)節(jié)少量無功，即實(shí)現(xiàn)無功的大容量連續(xù)調(diào)節(jié)。

3.3 RPC的控制

RPC兩變流器要正常工作，必須獲得一個(gè)穩(wěn)定的直流側(cè)電壓。因此RPC電流控制要兼顧直流側(cè)電壓控制。RPC包括了兩個(gè)變流器單元，它們均具有諧波抑制、無功補(bǔ)償和整流（或逆變）的功能，兩個(gè)變流器通過一個(gè)直流側(cè)連接起來，實(shí)際上可以視為兩個(gè)獨(dú)立的變流器單元，其直流側(cè)電壓由兩個(gè)變流器共同補(bǔ)充或釋放能量。當(dāng)直流側(cè)電壓低于參考電壓時(shí)，由兩變流器共同給其充電，當(dāng)直流側(cè)電壓低于參考電壓時(shí)，由兩變流器共同向電網(wǎng)釋放電能，共同作用維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了功率模塊開關(guān)損耗由兩供電臂共同承擔(dān)，這樣就保證了兩變流器兩側(cè)的功率相等，進(jìn)一步保證了三相電流的對(duì)稱。

基于上述考慮，RPC實(shí)際的補(bǔ)償參考電流在原來負(fù)序、諧波和無功參考電流 ic′a和 ic′b的基礎(chǔ)上再疊加一個(gè)直流側(cè)電壓控制得到的有功電流分量。RPC控制框圖如圖4所示。

圖4 RPC控制原理圖Fig.4 Control block diagram of RPC

直流側(cè)電壓的跟蹤誤差經(jīng)PI調(diào)節(jié)后，分別與a、b 相供電臂電壓的同步信號(hào) sinωt和 sin(ωt?π/2) 相乘，得到RPC中a、b相變流器的有功指令，并與負(fù)序、諧波和無功補(bǔ)償電流參考指令疊加，得到RPC兩變流器的實(shí)際電流參考指令。通過直流側(cè)電壓由兩變流器共同控制維持的方法，保證了兩變流器兩側(cè)功率平衡，功率模塊損耗由兩供電臂分擔(dān)。RPC兩變流器電流跟蹤選取滯環(huán)控制方法，保證兩變流器具有較快的響應(yīng)速度。因此，RPC兩變流器的控制實(shí)際上可視為直流側(cè)電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制方法。

設(shè)RPC中單向逆變橋中某開關(guān)器件開通時(shí)，變流器輸出電流增大，關(guān)閉時(shí)，變流器輸出電流減小。設(shè)此開關(guān)器件的控制電平為S1。則滯環(huán)控制策略為

4 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 仿真結(jié)果

采用 PSIM進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真針對(duì)一供電臂滿載，另一供電臂空載時(shí)的工況，這時(shí)負(fù)序含量最大。根據(jù)韶山4型電力機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)，用67.38Ω電阻串聯(lián)150mH電感連接在25kV電壓下代替機(jī)車負(fù)荷，用3次、5次、7次、9次、11次諧波電流源代替機(jī)車產(chǎn)生的諧波電流。其他系統(tǒng)仿真參數(shù)見表1，仿真結(jié)果如圖5和圖6所示。

表1 仿真參數(shù)Tab.1 Simulation parameters

圖5 a相供電臂負(fù)載電流和補(bǔ)償后網(wǎng)側(cè)電流仿真波形及其頻譜Fig.5 Simulation waveforms of phase a load current and source current with compensation

每組TSC的無功補(bǔ)償容量為500kvar，兩套TSC組分別有10組。仿真發(fā)現(xiàn)a相供電臂投入8組TSC，提供了4Mvar無功補(bǔ)償容量。從圖5可以看出，補(bǔ)償后a相供電臂諧波電流明顯減小。補(bǔ)償前3次、5次、7次、9次、11次諧波電流分別為60A、30A、20A、6A、3A，電流畸變率為23%，補(bǔ)償后分別降為1.2A、1.1A、1.1A、0.8A、0.6A，電流畸變率降為 2%，a相供電臂補(bǔ)償前后功率因數(shù)分別為 0.82和0.99，諧波和無功補(bǔ)償效果顯著。從圖6可以看出，補(bǔ)償前三相電流不平衡，其中B相電流與C相電流相等。測(cè)得A、B、C三相電流的基波電流分別為 39.7A、19.9A、19.9A，計(jì)算出正負(fù)序電流均為 19.9A；補(bǔ)償后三相基波電流分別為 16.6A、16.5A、16.5A，計(jì)算出正序電流大小為16.56A，負(fù)序電流為0.08A?？梢娯?fù)序補(bǔ)償效果明顯。

圖6 補(bǔ)償前后三相電流仿真波形Fig.6 Simulation waveforms of three-phase currents with and without compensation

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)本文提出的新型補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，研制了一臺(tái)模擬樣機(jī)，樣機(jī)中RPC容量為80kVA。并搭建模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。樣機(jī)裝置圖如圖7所示。采用高速數(shù)字處理芯片DSP28335對(duì)RPC兩變流器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以及給TSC發(fā)出投切指令。數(shù)字控制原理圖如圖8所示。負(fù)序、諧波和無功檢測(cè)計(jì)算及控制程序均在DSP28335中數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。DSP處理器經(jīng)檢測(cè)和控制程序后，發(fā)出 PWM觸發(fā)信號(hào)，經(jīng)高速光電隔離后送驅(qū)動(dòng)電路，給RPC兩變流器的開關(guān)器件 IGBT（1200V/300A）提供可靠的驅(qū)動(dòng)，并發(fā)出TSC投切指令，經(jīng)光電隔離后送至驅(qū)動(dòng)電路，為晶閘管提供投切控制信號(hào)。上位機(jī)與 DSP28335進(jìn)行通信，監(jiān)視各變量。

圖7 樣機(jī)裝置實(shí)物圖Fig.7 Photos of prototype

圖8 基于DSP28335的數(shù)字化控制框圖Fig.8 Digital control based on DSP28335

實(shí)驗(yàn)電壓為380V交流電。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)與圖 1一致。采用一臺(tái)容量 200kVA的斯科特變壓器模擬牽引變壓器，二次側(cè)兩單相輸出電壓為220V。用電壓比為 1:1的三繞組隔離變壓器模擬降壓變壓器，以隔離RPC有源系統(tǒng)與外部電源。RPC兩側(cè)交流輸出電感值為 0.2mH，直流電容為兩串兩并，單個(gè)電容值為 10mF。每組 TSC中電容值為328μF，能提供容量為5kvar的無功補(bǔ)償，兩供電臂 TSC均為 8組，總無功補(bǔ)償量均為40kvar。兩供電臂電力機(jī)車負(fù)載均用可控整流橋模擬，但整流負(fù)載不相等，整流負(fù)載為阻感負(fù)載。補(bǔ)償前后的 a、b供電臂電流波形如圖 9所示，ia和ib分別代表a、b相供電臂網(wǎng)側(cè)電流?；?、諧波電流及功率因數(shù)數(shù)據(jù)見表2和表3。表2和表3中電流均為有效值。

圖9 補(bǔ)償前后a、b相供電臂電流實(shí)驗(yàn)波形Fig.9 Experimental waveforms of phase a and phase b currents with and without compensation

表2 a相供電臂補(bǔ)償前后對(duì)比Tab.2 The comparison of phase a power supply arm between before and after compensation（單位：A）

表3 b相供電臂補(bǔ)償前后對(duì)比Tab.3 The comparison of phase b power supply arm between before and after compensation（單位：A）

從圖9的實(shí)驗(yàn)波形和表2、表3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比數(shù)據(jù)可以看到，補(bǔ)償前兩供電臂電流幅值不等，含有大量諧波，功率因數(shù)較低，均為0.64，a、b供電臂分別需要補(bǔ)償無功21.6kvar和10.7kvar；補(bǔ)償后，兩供電臂電流接近相等，諧波明顯減小，功率因數(shù)提高到0.99。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)a相供電臂TSC投入4組，b相供電臂TSC投入2組，分別補(bǔ)償無功20kvar和10kvar，提供了絕大部分無功補(bǔ)償。RPC只需在a、b供電臂分別補(bǔ)償1.6kvar和0.7kvar無功功率，因此有源裝置RPC容量得到有效降低，其容量主要用來平衡基波有功功率和抑制諧波。

補(bǔ)償前后三相電流實(shí)驗(yàn)波形如圖10所示?？梢钥吹?，補(bǔ)償前三相電流畸變嚴(yán)重，且存在不平衡，測(cè)得三相電流有效值分別為99.7A、62.3A、61.8A，三相功率因數(shù)均為 0.64；補(bǔ)償后，測(cè)得三相電流有效值分別為48.7A、44.6A、44.3A，三相電流接近平衡，負(fù)序和諧波明顯減小，三相功率因數(shù)均為0.99。

圖10 補(bǔ)償前后三相電流實(shí)驗(yàn)波形Fig.10 Experimental waveforms of three-phase currents with and without compensation

仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的新型電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償裝置具有較好的負(fù)序、諧波及無功補(bǔ)償性能，與單獨(dú)的RPC相比，新型結(jié)構(gòu)中有源裝置RPC容量得到降低。同時(shí)，本文所提出的檢測(cè)及控制方法的有效性得到了驗(yàn)證。

5 結(jié)論

（1）本文提出的新型電氣化鐵路電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償系統(tǒng)利用低成本的TSC補(bǔ)償大部分無功，使得 RPC在進(jìn)行有功調(diào)節(jié)和諧波抑制的同時(shí)只補(bǔ)償少量的無功，有效降低了RPC容量。

（2）提出基于無功分離的負(fù)序、諧波及無功檢測(cè)方法、無功分配方法和RPC控制方法，合理分配了RPC與TSC的補(bǔ)償任務(wù)，使新型補(bǔ)償系統(tǒng)中RPC與TSC協(xié)調(diào)運(yùn)行。

（3）仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及其檢測(cè)和控制方法的有效性。

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