无功补偿是城市轨道交通供电系统设计的重要环节,如果城市轨道交通供电系统的功率因数偏低,达不到电力部门的要求,城市轨道交通运营企业将承担巨额罚款。随着PWM整流机组在城轨再生制动能量回馈领域的应用和推广,本文提出将牵引变电所内用于再生制动能量回馈的PWM整流机组作为无功补偿装置,对中压网络进行分散式无功补偿,实现一机多用,并采用粒子群算法对中压网络进行无功优化,同时开发了可用于城市轨道交通供电系统交流网络潮流计算和无功优化的仿真平台。本文首先对城市轨道交通供电系统进行研究,为供电系统的主要组成部分构建等效模型,是实现潮流计算和无功优化的基础。其次,对供电系统的中压网络进行无功优化。首先通过了解供电系统的无功补偿形式,对比常用的无功补偿方案,提出了基于PWM整流机组的分散式无功补偿方案,然后对粒子群优化算法的基本原理和参数进行研究,最后以系统有功损耗最小为目标构建了中压网络的无功优化模型,并阐述了采用粒子群算法对中压网络进行无功优化的基本流程。然后,对城市轨道交通交流供电系统仿真平台进行整体方案设计,将Visual Studio 2013作为开发工具,使用C#语言对仿真平台进行开发,使仿真平台具有图形化的用户界面和良好的人机交互,并实现潮流计算和无功优化的功能。最后,对开发的仿真平台进行测试,利用仿真平台对供电线路进行潮流计算和无功优化,通过与MATLAB优化工具箱提供的遗传算法(GA)的优化结果进行比较,验证了仿真平台采用的无功优化算法性能良好,得到的计算结果可靠,通过与SVG集中式补偿的结果进行比较,验证了本文提出的分散式无功补偿方案的可行性和经济性。图44幅,表11个,参考文献50篇。