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电气化铁路牵引供电网的供电可靠和安全性是电力机车安全、可靠、经济运行的重要保障。而电力机车作为一种特殊的电力负荷，其釆用单相供方式，在未采取补偿措施时不可避免地向上级电力系统注入负序电流由于电力机车负荷为整流驱动和具有随机性，同时带来了无功、谐波、电压波动等电能质量问题严重恶化了牵引供电网及其上级电力系统的电能质量，给电力系统和牵引网的安全可靠供电带来了挑战。因此，必须采取有效的治理措施，对牵引供电网的电能质量进行控制，使其处于允许范围内，以保证电力系统和牵引网安全可靠供电。
常用的牵引变压器主要有YNd11变压器、斯科特和三相V/V牵引变压器等。根据相关文献对三种牵引变对比，三相V/V牵引变压器产生的负序电流最大。但从容量利用率（指变压器绕组容量利用率）方面看，YNd11牵引变压器的容量利用率仅为75.6%，这是由于其有负序电流流过的第三绕组而降低了其功率输出能力；斯科特牵引变压器由于原边两个绕纽不平衡，其容量利用率为92.8%。而三相牵引变压器的容量利用率为100%,因为它不存在负序电流流过的第三绕组。另一方面，三相牵引变压器结构简单，造价相对较低。因此，三相牵引变压器在我国高速铁路供电系统得到普遍采用。
针对上述电气化铁路负序、谐波和无功综合补偿方法可以分为主动治理和被动治理两类。主动治理方法主要有：（1）规划时增大牵引网容量，提高牵引网电能质量问题容忍能力；（2）牵引变电所进线换相接入，可明显降低因牵引网单相供电产生的负序；（3）采用平衡牵引变压器降低负序；（4）釆用交直交型电力机车，可有效降低机车谐波含量，且功率因数接近但不能解决负序问题。被动治理方法主要有：（1）无源补偿器（SVC），主要是静止无功补偿器；（2）有源补偿器，主要有单相接入的有源电力滤波器（APF）、三相接入的静止同步补偿器（STATCOM）、两相接入的铁路功率调节器（RPC）及各种变型结构。被动治理的前两种方法在之前的几期已经进行介绍，本次不再赘述，本期重点介绍第三种治理方法。RPC基本结构如下图所示，RPC通过两个降压变压器连接于两供电臂。两变流器通过输出电抗和单相降压变压器连接到牵引变器的两个二次侧供电臂。两供电臂额定电压为27.5kV。
（1）负序电流分析
定义图中的右侧供电臂为a相，左侧供电臂为b相供电臂。假设三相高压侧电伍为理想对称电压：
以a相电压为基准，则a相和b相供电臂电流中的基波电流分别为：
设三相牵引变压器变比为K，根据三相V/V变压器特性可知：
以上可以看到，A、B、C三相电流互不相等，A相电流滞后于A相电压30度，B相电流超前B相电压30度，三相电流存在负序电流。
（2）有功功率转移
假设中功率幵关器件不损耗功率，RPC将a、b相负载电流差值大小一半的有功电流从重载侧转移到轻载侧。转移ΔI=（ILaf-ILbf）/2从a相转移至b相，则a、b相电流相等。此时三相侧A、B相电流为
此时的三相电流中，A、B电流大小相等，与C相电流不等。可以计算出这时三相中电流负序与序电流之比为50%。此外，A相电流滞后A相电压30度，B相电流超前B相电压30度，C相电流和电压相位重合。
（3）无功功率补偿
要将三相电流补偿为三相对称电流，a和b相还应补僧一定的无功电流，使A相、B相电流与其电压相位一致。RPC变流器应补偿的无功电流大小（从三相侧看）如下，其中a相发出无功，b相吸收无功。
经过转移有功和补偿无功后，三相电流变已变为完全对称的三相电流，且三相功率因数均为1。
根据以上分析，可以给出负序和谐波检测框图如下：
谐波参考指令提取方法如下：
有功指令提取方法如下：
无功指令提取如下：
根据以上所述，才有simulink搭建RPC模型，三相电压220kV，V/V变压器变比为220：27.6，降压器变比为27.5：1，电容电压初始值为1400V，两相负载分别为R1=2Ω，L1=2mH,R2=2Ω，L2=2mH，1s时刻投入RPC，仿真结果如下：
两臂负载电流(iLa、iLb)、RPC上两变流器总的补偿电流参考指令（Ira、irb），谐波电流参考指令（irah、irbh）,有功电流参考指令(iraa、irba)、无功电流参考指令(irar、irbr)如下：
补偿前电网电压与电流如下：
补偿后电网电压与电流如下：
直流电压波形如下：
补偿前后电网电流不平衡度及功率因数如下：
从以上仿真结果可以看出，本仿真RPC可以快速实现对电网V/V牵引变压器实现负序及无功进行补偿，直流电压控制稳定。