随着电气化铁路总里程的快速增长和高速铁路的发展,铁路运能得到大幅提升。“春运”素来是我国铁路客运的高峰期,为确保冬季列车安全行驶,在线防冰技术急需投入到实际应用中,它既能及时解决接触网覆冰问题,使铁路正常营运,同时排除了人工除冰操作的危险。大容量的无功补偿装置随着电力电子技术的日益成熟而相继问世,为接触网在线防冰提供了工程实现条件,与之相关的理论研究也亟待发展与完善。论文研究了气象条件如温度、风速、空气湿度等对接触网覆冰的影响,设定判断进入防冰工况的气象条件。通过分析接触线覆冰时的各热量交换,建立简化的接触线防冰状态热平衡方程。选择实际导线参数计算承力索接触线电流分配系数,计算了特定气象参数下的接触网临界防冰电流并验证其可行性。论文介绍了接触网末端安装SVG (Static Var Generator)的在线防冰方法原理。假设发车间隔和机车时速,计算了单个供电臂内机车数量的概率统计。并推导了单线直供系统防冰模型工作在不同防冰工况下时,防冰电流与末端网压的电气关系,以及推导机车位置、防冰电流和末端网压之间的关系。在模型数学推导的基础上,提出了以供电臂末端网压为控制目标的防冰电流决策方法。最后,利用实测数据代入在线防冰方案,考察当防冰装置工作时,线路空载、轻载和负荷较重的情况下,末端网压和防冰电流的取值关系,验证了基于SVG接触网防冰方法及以末端网压为控制目标的防冰电流决策是正确可行的。选择适当的SVG电流控制策略,在Matlab/Simulink平台下搭建模型,在不同工况下仿真实现了在线防冰方法,SVG装置能够吸收指定的感性、容性防冰电流,且能根据末端网压有效值的变化切换防冰电流的性质。仿真结果中,末端网压及负载电压均在允许的范围内,进一步说明基于SVG的在线防冰方法及防冰电流决策方法是正确可行的。探讨了单相组合式同相供电系统的一个防冰方法,其关键装置IPFC (Integrated Power Flow Controller)与供电臂末端SVG配对防冰系统在防冰领域的应用,利用其可灵活调节无功的特点,在同相供电系统下仿真实现了分区所安装IPFC的防冰方法。