电力牵引供电系统具有速度快、运输能力强、供电距离长、节约能源与造 价、牵引性能好等优点，具有广阔的发展前景，是世界及我国铁路的发展方向。 电力牵引供电系统由一次供电系统、牵引供电系统、电力机车和电动车组等部 分组成。由于电力机车为非线性整流负荷，其产生的谐波经牵引网传输至供电 臂首端叠加后注入牵引变压器馈入电力电网，严重污染电网质量。因此，对电 力牵引供电系统的谐波进行抑制，具有十分重要的意义。 电力牵引供电系统的谐波抑制方法主要有采用无源滤波器、有源电力滤波 器以及混合有源电力滤波器进行滤波以改善电力牵引供电系统的电能质量。由 于无源滤波器体积大且容易与系统发生谐振，而有源电力滤波器则受电网阻抗 影响小、能够动态跟踪、抑制系统谐波，得到越来越广泛的应用。但是，由于 谐波的特性、滤波器的结构、控制系统的设计等因素都对有源滤波器的滤波性 能产生很大的影响，有必要对牵引供电系统谐波抑制中的关键技术问题进行研 究。 对电力牵引供电系统畸变电流的实时检测是有源电力滤波器解决电网无功 和谐波问题的前提，因此对补偿电流检测方法的研究具有重大的意义。如何准 确、实时地从畸变的电流电压中分离出基波、谐波分量，是有源电力滤波器对 电网畸变电流进行精确补偿的关键。基于小波变换的谐波特性分析可以将高次 谐波与基波分离，使我们对谐波的特性有更清晰的认识。而基于自适应干扰对 消原理的自适应谐波检测方法能够克服其它谐波检测方法中存在的问题，是一 种性能较好，检测精度较高的检测方法。本文通过理论分析和仿真试验对自适 应谐波检测方法的性能及检测效果进行了研究。 控制系统性能的优劣很大程度上决定了有源电力滤波器的补偿性能，因此 设计良好的控制模块，选用合适的控制策略是提高滤波器性能的关键。为了提 高牵引供电系统谐波抑制的效果，本文结合电力牵引供电系统的谐波特点，对 混合型滤波器采用滞环比较跟踪控制方法对牵引供电系统的谐波电流抑制进行 了研究。 由于采用滞环比较的控制方式跟踪电流变化的方法，使得有源滤波器的输 出电流带有大量的毛刺，这直接影响到系统滤波的性能。为减少滞环控制产生 的毛刺，提高牵引供电系统谐波抑制的效果，本文在传统的有源滤波器的基础 上增加了小波降噪环节，设计出新型的混合型有源电力滤波器。该滤波器利用 小波降噪对输出信号进行降噪处理，从而提高了系统的滤波性能。 关键词：电力牵引供电系统，谐波，自适应谐波检测，滞环控制，小波降噪