摘要：随着社会经济的快速发展，我国城市化进程加快，轨道交通成为人们出行的主要选择。由于我国城市轨道交通起步较晚，技术相对落后，无法满足城市轨道交通的高效率、安全运行要求。为满足城市轨道交通列车对能源的需求，提高能源使用效率，牵引供电系统应运而生。牵引系统作为城市轨道交通列车电源供给系统之一，主要由接触网、牵引逆变器、高压电气箱和受电弓等组成。其工作原理是受电弓通过接触网取电给牵引逆变器供电，牵引逆变器经过电力电子器件逆变产生三相交流电，给牵引电机供电，从而驱动列车。

关键词：轨道交通；牵引供电；电力电子化

引言：轨道交通供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，随着社会经济的发展，人们出行选择增多，城市轨道交通的需求量不断增加，现有的城市轨道交通供电系统已经无法满足人们的需求，必须采用新技术、新设备才能满足人们的出行要求。目前，在城市轨道交通中使用的主要是电力电子技术和电磁感应技术，电力电子化技术由于其自身优点而被广泛应用于轨道交通中。

一、轨道交通牵引供电的现状分析

现阶段，我国城市轨道交通发展迅速，城市轨道交通供电系统中的主要供电设备有牵引变电所、直流接触网、高压电气柜、牵引逆变器等组成。其中，接触网是城市轨道交通供电系统的主要供电设备，在城市轨道交通中得到广泛应用。随着人们对城市轨道交通供电系统需求的增加，直流接触网也得到了广泛的应用，成为城市轨道交通供电系统中的主要供电设备。

二、电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的应用探讨

2.1 电力电子化技术的基本原理

在城市轨道交通中应用电力电子化技术主要有两种方式，即电能传输和电能分配。电能传输方式主要包括感应式、接触式、固态形式等；电能分配方式主要包括集中供电、分散供电和分散分配等。目前，电力电子化技术在城市轨道交通中应用较为广泛，主要包括以下几种类型：集中供电：在城市轨道交通中采用集中供电方式可以实现供电系统的集中控制，将列车的供电系统与列车控制系统进行集成，从而有效提高列车运行效率；分散供电：通过分散供电方式可以使供电系统与列车控制系统实现有效分离，从而降低列车运行能耗，提高列车运行效率；分散分配：在城市轨道交通中应用分散分配方式可以使供电系统与列车控制系统实现有效分离，从而降低供电系统与列车控制系统之间的能源损耗。

2.2 电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的优势

电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的应用优势主要有以下几点：提高了电能使用效率。通过应用电力电子化技术，可以将电能合理利用，从而有效提高电能使用效率，降低电能浪费；降低了谐波污染。在轨道交通中应用电力电子化技术，可以有效解决谐波污染问题，使乘客乘车更加舒适；提高了轨道交通供电质量。通过应用电力电子化技术可以减少对直流接触网的依赖，提高轨道交通供电质量，使乘客乘车更加安全、舒适；减少了维护成本：在轨道交通中应用电力电子化技术可以有效减少维护成本，保证轨道交通供电系统的正常运行。

2.3 电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的应用案例

在某城市轨道交通中，为了解决电力电子化技术应用于城市轨道交通供电系统中所面临的问题，将电力电子化技术应用于该城市轨道交通中，将牵引逆变器、牵引变压器和配电柜等设备集成在一起可以有效解决城市轨道交通供电系统中存在的谐波污染问题，提高轨道交通供电系统的供电质量。具体应用如下：将牵引逆变器与牵引变压器集成在一起，可以有效解决城市轨道交通供电系统中存在的谐波污染问题，提高轨道交通供电质量，减少对直流接触网的依赖；将牵引逆变器与牵引变压器集成在一起，可以有效解决城市轨道交通供电系统中存在的谐波污染问题，降低轨道交通供电系统中存在的谐波电流，提高轨道交通供电系统的供电质量；将牵引逆变器与牵引变压器集成在一起，可以有效解决城市轨道交通供电系统中存在的谐波污染问题，提高城市轨道交通供电系统的供电质量。

三、电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的影响和挑战

3.1 电力电子化技术对轨道交通牵引供电的影响

在城市轨道交通中应用电力电子化技术，可以有效解决谐波污染问题，提高轨道交通供电质量，从而满足人们对电能的需求。但随着电力电子化技术在城市轨道交通中应用的增多，其对城市轨道交通供电系统会产生一定的影响。主要影响包括以下几点：谐波污染：电力电子化技术在轨道交通中应用会产生谐波电流，通过对电力电子化技术进行应用可以降低谐波电流的含量，从而降低谐波污染，提高城市轨道交通供电质量；增加了系统复杂性：电力电子化技术在轨道交通中的应用增加了系统复杂性，增加了系统设计难度和维护难度。

3.2 电力电子化技术在轨道交通牵引供电中面临的挑战

目前，我国城市轨道交通中使用的主要供电设备是直流接触网，但随着电力电子化技术在城市轨道交通中应用的增多，直流接触网存在的谐波污染问题会对乘客乘车产生较大影响，这就给电力电子化技术在城市轨道交通中应用带来了一定的挑战。具体表现为：电能质量问题：由于城市轨道交通列车运行过程中产生的谐波会对电能质量造成影响，导致电能质量降低，从而影响乘客乘车安全，这就要求城市轨道交通供电系统必须具备较高的电能质量。

四、电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的发展前景

4.1 电力电子化技术的发展趋势

随着社会经济的不断发展，城市轨道交通建设发展迅速，而城市轨道交通中使用的主要供电设备是直流接触网，在城市轨道交通中应用电力电子化技术存在着一些问题，如谐波污染、电能质量等，这些问题严重影响了城市轨道交通的正常运行。因此，要想在城市轨道交通中应用电力电子化技术必须解决存在的问题。为此，本文提出了电力电子化技术在城市轨道交通牵引供电中的应用趋势，具体包括以下几点：（1）提高电能质量。通过采用电力电子化技术可以降低谐波电流的含量，提高电能质量；（2）降低系统复杂性。通过采用电力电子化技术可以有效降低系统复杂性，保证城市轨道交通供电系统的正常运行。

4.2 电力电子化技术在轨道交通牵引供电中的应用前景

随着社会经济的快速发展，人们对电能的需求也越来越多，城市轨道交通得到了快速发展。现阶段，电力电子化技术在城市轨道交通中的应用越来越广泛，电力电子化技术可以有效解决城市轨道交通供电系统存在的谐波污染、电能质量等问题。此外，电力电子化技术在城市轨道交通中的应用还可以提高电能使用效率，降低电能浪费。

结语

随着社会经济的发展，城市轨道交通建设发展迅速，城市轨道交通建设已经成为我国城市化进程的重要标志之一。但现有的城市轨道交通供电系统已经无法满足人们的出行需求，要想使城市轨道交通供电系统得到进一步发展必须采用新技术、新设备才能满足人们的出行需求，电力电子化技术正是符合这一需求而被广泛应用于城市轨道交通供电系统中。

参考文献

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