本文摘要：高速鐵路供電系統(tǒng)由牽引供電和電力配電“兩大部分”構(gòu)成 ，其中牽引供電系統(tǒng)有兩大特點(diǎn)：一是該系統(tǒng)主要由外部電源—牽引變電所—接觸網(wǎng)—機(jī)車—鋼軌—回流系統(tǒng)構(gòu)成，該系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的能量循環(huán)交換網(wǎng)絡(luò)、單相無(wú)備用，是高鐵運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)。

　　高速鐵路供電系統(tǒng)由牽引供電和電力配電“兩大部分”構(gòu)成 ，其中牽引供電系統(tǒng)有兩大特點(diǎn)：一是該系統(tǒng)主要由外部電源—牽引變電所—接觸網(wǎng)—機(jī)車—鋼軌—回流系統(tǒng)構(gòu)成，該系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的能量循環(huán)交換網(wǎng)絡(luò)、單相無(wú)備用，是高鐵運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)。 二是牽引供電系統(tǒng)能耗高、波動(dòng)大，但可再生、規(guī)律強(qiáng)。如何提高牽引供電系統(tǒng)，使其更安全、可靠、節(jié)能、高效、智能是“十三五”期間探索的重點(diǎn)。
      高鐵牽引供電要解決的關(guān)鍵問(wèn)題有以下幾點(diǎn)，一是電網(wǎng)——牽引供電——高速列車耦合機(jī)理，耦合機(jī)理分為車網(wǎng)耦合、弓網(wǎng)耦合以及電磁耦合，車網(wǎng)耦合方面要解決低頻振蕩、功率交換、高頻諧振、諧波不穩(wěn)定的相互作用機(jī)理；弓網(wǎng)耦合方面解決不同時(shí)速與復(fù)雜外部環(huán)境下高速鐵路弓網(wǎng)相互作用機(jī)制，達(dá)到最優(yōu)匹配；電磁耦合可以著力解決牽引供電系統(tǒng)外部系統(tǒng)電磁耦合機(jī)理與電磁兼容理論。二是牽引供電系統(tǒng)服役性態(tài)的演變機(jī)理，牽引供電系統(tǒng)服役性態(tài)的演變機(jī)理的目標(biāo)旨在揭示服役性態(tài)演變規(guī)律，基于狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行健康診斷，實(shí)現(xiàn)早期故障預(yù)警和故障識(shí)別。三是新型牽引供電模式與傳動(dòng)基礎(chǔ)理論，新型牽引供電模式包括貫通式同相供，電貫通式同相供電系統(tǒng)的建模、仿真與計(jì)算方法，雙邊供電方式下系統(tǒng)潮流規(guī)律與電力系統(tǒng)相互作用機(jī)理，牽引變壓器與同相供電裝置容量?jī)?yōu)化匹配方法；新型牽引供電模式還包括非接觸式供電，高效電磁耦合機(jī)理與電磁兼容優(yōu)化方法，非接觸式供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒性及其控制策略；新型電力傳動(dòng)系統(tǒng)則可采取多種動(dòng)力時(shí)空多尺度動(dòng)力學(xué)特性與適應(yīng)性，大功率多混合動(dòng)力的多尺度多物理場(chǎng)耦合機(jī)理，新型電力傳動(dòng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制方法。
      西南交通大學(xué)圍繞著安全、可靠、高效、節(jié)能、數(shù)字化、信息化等關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展技術(shù)研究。包括：高速鐵路供電綜合監(jiān)控技術(shù)；高速鐵路牽引供電/配電自動(dòng)化技術(shù)；牽引供電關(guān)鍵設(shè)備安全運(yùn)行檢測(cè)技術(shù)；軌道交通列車駕駛仿真培訓(xùn)技術(shù)；高鐵弓-網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全檢測(cè)與診斷系統(tǒng)（6C）；世界首套組合式同相供電系統(tǒng)；世界首臺(tái)高電壓大容量卷鐵心節(jié)能型牽引變壓器；世界首套數(shù)字化牽引變電所；國(guó)內(nèi)首套高鐵供電系統(tǒng)可靠性分析評(píng)估系統(tǒng)；國(guó)內(nèi)領(lǐng)先電力電子牽引變壓器；世界先進(jìn)高鐵牽引供電故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）；世界先進(jìn)高強(qiáng)高導(dǎo)納米復(fù)合導(dǎo)線、復(fù)合材料接觸網(wǎng)支持結(jié)構(gòu)；列車優(yōu)化控制與高性能牽引傳動(dòng)系統(tǒng)；列車優(yōu)化控制與高性能牽引傳動(dòng)系統(tǒng)等等鐵路牽引供電關(guān)鍵技術(shù)。
      未來(lái)，對(duì)于高鐵供電，要實(shí)現(xiàn)從“三最”（規(guī)模最大、發(fā)展最快、技術(shù)最先進(jìn)）到“四最”（最可靠、最高效、最環(huán)保、最經(jīng)濟(jì)），從“技術(shù)先進(jìn)”到“技術(shù)引領(lǐng)”。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)基達(dá)標(biāo)，提質(zhì)增效，奮力開(kāi)創(chuàng)鐵路改革發(fā)展新局面。
      關(guān)于未來(lái)高鐵供電技術(shù)的幾點(diǎn)思考：“十二五”集中解決供電可靠性問(wèn)題，對(duì)運(yùn)行質(zhì)量、能效的研究較少，效益效率的提升未考慮；新能源是國(guó)家戰(zhàn)略和必然趨勢(shì)，新能源資源豐富，符合高鐵線路分布特點(diǎn)，要綜合利用；高鐵供電模式?jīng)]有革新和突破，需要?jiǎng)?chuàng)新和引領(lǐng)；互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)飛速發(fā)展適合解決交通供電問(wèn)題。
      總體而言，高鐵供電安全可靠問(wèn)題基礎(chǔ)工作較好，但安全可靠是永恒主題，還需深化研究。高鐵供電節(jié)能增效、低碳環(huán)保迫在眉睫，迫切需要開(kāi)展能效提升基礎(chǔ)問(wèn)題和技術(shù)研究。高鐵供電已經(jīng)技術(shù)先進(jìn)，未來(lái)還需引領(lǐng)，迫切需要大力開(kāi)展基礎(chǔ)和前沿技術(shù)研究 。