随着电力系统相关理论技术的不断成熟和发展,世界各国的电力系统,尤其是电网建设得到了空前迅猛的发展。电气化铁道也得到迅速发展,在成为“绿色铁路”的同时也承担了铁路运输50％以上的重任。但是电气化铁道给国民经济带来了巨大经济效益的同时也向电网注入了大量的高次谐波电流和负序电流。电铁负荷已成为我国电网最主要的负序源和谐波源。
　　为了定量分析黑启动过程中电气化铁路对电网的冲击,本文对电气化铁路牵引负荷的特性进行了描述,并利用MATLAB/ Simulink工具箱搭建了电力机车数字仿真模型,研究了机车控制回路特性函数与整流回路之间的关系,并对牵引负荷电压电流进行快速傅立叶变换(FFT),可以得到电力机车在不同运行工况下注入牵引网的基波和各次谐波电压及电流幅值和相角。分析不同接线型式牵引变压器在单臂有负荷以及两供电臂均有负荷的情况下牵引负荷注入电力系统三相谐波电流的特点。并对三相线路进行故障设置,模拟极限情况下电力机车对电网的影响。
　　电气化铁路牵引负荷不同于一般的持续电力负荷,是单向移动的负荷,具有短时冲击特性。电铁负荷注入系统的负序、谐波电流分量受很多因素影响,因此在黑启动过程中,对电铁情况做实时分析是非常困难,而且电力机车本身也有一定是随机性。本文根据牵引变电站在规划和投运时需要符合国家对负序、谐波方面的相关标准,在做分析时,按最严重的情况,取标准的上限作为牵引站注入电网的负序,谐波电流,将动态的、随机的机车等效为一个恒定的谐波负序电流源,然后计算黑启动小系统的负序、谐波电流分布情况。