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在电气化货运铁路中,以SS4G为代表的交-直型电力机车和HXD3为代表的交-直-交型电力机车现处于混合应用状态,且这种状态仍将维持较长时间。电力机车的安全运行需要牵引供电系统提供高质量的电能,而其自身非线性特点又是产生谐波的主要原因,且车载滤波支路不具备消除所有谐波成分的能力。因此,通过理论分析（主电路分析、数学建模、控制策略研究）和数字仿真验证（Matlab/simulink建模与仿真）相结合的方法,开展牵引供电系统谐波分布特征分析和滤波抑制策略研究具有重要的现实意义。论文以SS4G型和HXD3型电力机车为工程背景,以负荷电流为主要研究对象开展相关研究与分析工作,并提出25 kV直挂型有源滤波抑制方法。（1）根据SS4G型机车相控整流电路的工作特性和晶闸管触发角的工程计算方法,建立SS4G型机车的主电路物理模型,并通过仿真结果得到其谐波的分布特征;（2）根据HXD3型机车PWM整流器、电机驱动器和牵引电动机的工作原理与数学模型,建立HXD3机车主电路仿真物理模型,并通过仿真结果分析其谐波的分布特征;（3）设计25 kV直挂型有源滤波系统及其控制策略来消除谐波电流,保留基波电流,并对其抑制谐波能力进行仿真验证。最后,结合货运铁路实际运输状况,搭建同一牵引变电所两车并存下的牵引供电系统模型、机车电传系统模型和高压有源滤波系统模型,并进行联合仿真。仿真实验表明,本设计采用的25 kV直挂型有源滤波抑制方法不仅能够有效地补偿谐波电流,而且具有原理清晰、响应快速和可操作性强的优点。