本文针对传统牵引供电系统存在的再生制动能量浪费、功率因数低、极端气候条件下接触网覆冰,以及新增专用设备利用率低等问题,提出了基于中压能馈装置的多功能一体化牵引供电系统方案,充分利用设备的四象限运行能力,使其根据需要运行在逆变、整流、无功和谐波补偿等多种工作模式下,同时解决列车再生制动能量浪费、系统功率因数低,接触网覆冰等问题,实现整个供电系统的简化,降低建设和运营维护成本,提高供电安全性和可靠性。本文完成的主要工作如下:(1)分析和研究了城市轨道交通传统牵引供电系统的技术方案。对牵引变电所的设置原则、主接线方式,以及二极管整流机组构成原理及电流谐波分布等进行了介绍;(2)提出了多功能一体化的牵引供电系统技术方案。介绍了多功能一体化牵引供电系统构成方案,论述了再生制动能量回馈、牵引供电、接触网智能融冰、谐波补偿和分散式无功补偿五大核心功能。介绍了中压能馈装置的主要设备构成原理及控制技术。(3)研究了基于中压能馈装置的谐波补偿方案。对谐波补偿方案的可行性进行了论证,并对谐波补偿的控制策略进行了论述。针对当前牵引供电系统中存在的谐波问题,提出了两种基于中压能馈装置的谐波补偿方案,仿真结果表明中压能馈装置具有良好的补偿谐波效果。(4)研究了基于中压能馈装置的分散式无功补偿方案。针对中压网络无功分布规律,给出了基于中压能馈装置的分散式无功补偿策略,并在实际线路进行了应用验证。统计数据表明,中压能馈装置自开通分散式无功补偿功能以来,主变电所进线处月平均功率因数由0.4-0.5升高到0.8-0.9,取得了较好的补偿效果。图68幅,表13个,参考文献55篇