SVG用于铁路牵引网电压补偿

项目背景 电气化铁路具有高速化、重载化、能源利用率高、经济效益好等优点，因此在铁路系统得到广泛应用。铁路牵引负荷主要有交直型和交直交型电力机车两种，交直型列车一般用于货运及普客列车，交直交型列车主要用于高速铁路系统。俄罗斯电气化铁路机车目前采用传统的交-直传动方式，列车运行时会产生大量的无功和奇数次谐波电流，无功功率造成牵引网线路电压偏低，导致列车运行效率下降，谐波电流造成线路电压畸变不利于设备的安全稳定运行。

RXPE解决方案

为解决现场存在的上述电能质量问题，RXPE于2017年9月为俄罗斯联邦铁路公司提供了5套27.5kV直挂式SVG，设备容量为10MVar，设备安装于牵引网线路中点位置，为线路提供基波电压支撑，同时对谐波电压进行补偿。


SVG 安装位置示意图

SVG 设备照片

关键技术

1、无需对电网或者负载电流直接采样，只通过接入点电压采样，解决了由于负载谐波引起的电网谐波电压畸变问题；

2、现场铁路机车采用短波通信方式，运行后，IGBT器件开关产生的du/dt对现有通信系统产生干扰，需加装无源滤波器消除干扰影响；


SVG 控制框图

运行效果

SVG运行后电网电压稳定，27.5kV母线电压最小值由0.85pu提高到0.94pu，列车运行效率提高10%，电网电压THD小于4%。

电网电压和SVG电流曲线（SVG 运行前）

电网电压和SVG电流曲线（SVG 运行后）


补偿后电网电压/SVG电流波形

电网电压和SVG电流波形（SVG 运行后）




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