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摘要：分析了同相牽引供電系統的結構與原理，并提出了綜合潮流控制器的一種設計與實現方案。該方案通過采用改進的瞬時無功功率檢測方法，計算出補償電流并通過控制背靠背的 SVG 系統實現同相牽引供電和電能質量綜合治理。詳細介紹了以 FPGA 為核心的綜合潮流控制器的設計和實現方法，該控制器由先進的 FPGA、A/D 轉換和 IGBT 等電路構成，通過對多路電壓、電流實時輸入信號進行采集和處理，由 FPGA 快速計算生成指令電流，最后再通過滯環調制方式控制背靠背的 SVG 系統從而實現同相牽引供電。仿真和實驗驗證了方案的正確性和有效性。
關鍵詞：同相牽引供電系統；綜合潮流控制器；瞬時無功功率；協調控制器；FPGA
電氣化鐵路具有運載能力強、速度快、能耗低、對環境污染小等優點而得到快速發展。目前我國采用的是異相的牽引供電方式，隨著地高速重載鐵路的運行，牽引負荷引起的電能質量問題引起廣泛的關注。由于異相供電牽引網上有“電分相”的存在，列車在過分相時經常會引起過電壓現象，極大地降低了既有牽引系統的可靠性。同時列車在“過分相”時會有減速現象，相關數據表明機車從 250 km/h 加速到 300 km/h 需要約 4 min 的加速時間，嚴重地限制了列車的行駛速度。新型的同相供電系統從根本上解決了電能質量和“過分相”問題，為電氣化鐵路的發展提供了良好選擇。該系統能夠將公用電網的三相電轉換成適合于電氣化鐵路的單相電，在解決電能質量問題的同時并在適當條件下能夠實現牽引網的多邊供電。
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