چکيده
در سال‌هاي اخير در اكثر كشورهاي ازجمله ايران توسعه راه‌آهن برقي شدت يافته است. اين توجه به دليل مزاياي استفاده از برق به‌عنوان منبع تغذيه براي به حركت درآوردن قطار مي‌باشد. سيستم منبع تغذيه راه‌آهن برقي يك شبكه الكتريكي است كه براي دريافت نيرو از سيستم انتقال قدرت سه فاز و تأمين برق براي حركت قطار، معمولاٌ به‌صورت سيستم منبع تغذيه AC تك فاز يا DC استفاده مي‌شود. اين سيستم از پست كشش، شبكه كشش، پست پارتيشن، پست سوئيچ و ساير اجزا تشكيل‌شده است.
تغييرات ولتاژ، ويژگي‌هاي ديناميكي بار و ساير انواع تغييرات منبع تغذيه در سيستم راه‌آهن برقي، مي‌تواند عملكرد و حركت قطارها را تحت تأثير قرار دهد. بار در اين نوع شبكه‌هاي الكتريكي قطارها (لوكوموتيوهايي) هستند كه با توجه به ويژگي‌هاي ديناميكي، حالت عملياتي و سرعتشان در حال حركت هستند و سطوح مختلف قدرت را مي‌طلبند. افت ولتاژ در مدار تغذيه بسته به موقعيت قطار، جريان قطار، تعداد قطار و غيره در هر بخش تغذيه توان تفاوت زيادي دارد. اين مسائل در سيستم منبع تغذيه كششي براي اطمينان از عملكرد طبيعي لوكوموتيوهاي الكتريكي مهم هستند؛ بنابراين، مدل‌سازي و شبيه‌سازي شبكه راه‌آهن برقي پيش از طراحي اين سيستم امري ضروري و اجتناب‌ناپذير است؛ زيرا با انجام شبيه‌سازي ميزان كارآمدي طراحي سيستم مشخص مي‌شود. در اين تحقيق ابتدا در فصل دوم به مرور اجمالي بر شبكه راه‌آهن برقي و انواع ساختار اين شبكه خواهيم پرداخت. در فصل سوم مدل‌سازي اجزاء سيستم تغذيه و مدل‌سازي حركت قطار انجام‌شده است كه موردنياز پخش بار مي‌باشد. در فصل چهارم يك الگوريتم نيوتن-رافسون براي حل پخش بار AC در شبكه‌هاي تغذيه تك فاز و دو فاز (AT)پياده‌سازي شده است؛ و همچنين چند روش جديد پخش بار شامل FBS و Distflow و غير براي شبكه‌هاي AC و DC معرفي‌شده است؛ و در انتها نيز چند روش پخش بار هارمونيكي معرفي‌شده است
