本文對(duì)當(dāng)前城市軌道交通直流供電系統(tǒng)廣泛采用的12脈波、24脈波直流供電系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真，分析了12脈波與24脈波各工作模式下的工作特性，給出了其仿真波形；討論了12脈波、24脈波電壓、電流、換相角、功率因數(shù)、短路電流等參數(shù)計(jì)算方法及短路仿真。為得到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能與傳統(tǒng)24脈波電路能夠媲美的拓?fù)潆娐罚疚奶岢鰧⒁环N帶輔助電路的24脈波整流電路應(yīng)用到城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，仿真結(jié)果驗(yàn)證了可行性與有效性。

針對(duì)目前城市軌道交通所采用的二極管整流方式存在能量無法雙向流動(dòng)、功率因數(shù)不能達(dá)到1、諧波污染仍舊較大等缺點(diǎn)，本文將三相PWM整流器用于城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)整流機(jī)組并展開研究，建立了基于SVPWM預(yù)測(cè)電流控制策略的仿真模型，討論了基于移相變壓器與基于載波移相兩種結(jié)構(gòu)的PWM整流機(jī)組應(yīng)用方案，仿真比較得出基于載波移相的PWM整流機(jī)組結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、性能更加優(yōu)越。

城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)包含了交流側(cè)電路、直流側(cè)電路和列車三大部分，是一個(gè)時(shí)變、交直流混合系統(tǒng)，為更周全考查地鐵運(yùn)行各個(gè)動(dòng)態(tài)過程的供電性能，并綜合考慮電網(wǎng)供電系統(tǒng)、整流輸出直流、城軌列車牽引傳動(dòng)負(fù)載，本文建立了基于列車傳動(dòng)系統(tǒng)的24脈波整流供電系統(tǒng)仿真平臺(tái)，驗(yàn)證24脈波供電系統(tǒng)性能，并考察列車牽引、制動(dòng)、加載等工況對(duì)網(wǎng)側(cè)電流諧波及直流側(cè)電壓的影響。