城市轨道交通作为一种运量大、速度快、空间利用合理、污染少、舒适性好的交通工具,有效缓解大中型城市乘车难、环境污染及交通拥堵等问题,近年来我国也开始大力发展城市轻轨和地铁,本文主要以地铁为研究对象。城市轨道交通站间距离短、运行密度高,机车频繁制动时产生相当可观的再生能量,将产生的能量得以利用,不仅节约能源、保护环境同时降低电压利于机车安全运行。再生制动产生的能量得以利用是本文研究的重点,提出逆变-电阻混合型再生制动能量吸收方案。本课题以建立地铁再生制动及能量吸收仿真平台为目的,利用仿真软件建立机车运行制动模型、能量逆变并网模型及混合型能量吸收模型。首先,分析和总结几种城市轨道交通车辆制动方案的优缺点,重点研究馈能型再生制动方案的基本原理及主要技术问题,提出逆变-电阻混合型再生制动能量吸收方案。其次,基于24脉波整流器的理论,建立仿真模型和设计合理变压器参数。基于地铁机车运行原理,完成交流机车供电主体方案,建立旋转坐标变换、异步电机的数学模型和转子磁链方程,确立SVPWM矢量控制为牵引电机的控制策略,运用MATLAB/Simulink搭建主电路和控制回路,对机车牵引和制动工况进行仿真分析。然后,根据地铁能量吸收的逆变并网的基本原理,完成逆变并网系统的主电路设计,使其回馈至地铁站用电380V动照系统。逆变并网主电路采用PWM型逆变器,输出侧接LCL有源阻尼滤波器,控制系统回路采用经典双环内电流外电压的PI控制,设计PI参数及LCL滤波器参数,建立PLL锁相环仿真模型。最后,基于电阻制动原理,结合逆变并网一电阻制动方案进行建模、仿真分析,并对再生制动产生功率及电流进行粗略的计算。