我国铁路线是世界范围内最繁忙的，其总运营里程和客运量分别占到全球的6%和24%。随着我国经济的快速发展，加之高速铁路所具备的效率高、运输量大、能耗低、占地空间少、准时性高、经济收益良好等诸多优势，国家把轨道交通装备制造业作为了重点扶持的战略性行业之一，以电力牵引为代表的轨道交通装备系列集成技术的突破与创新，对于迅速提高了我国轨道交通装备技术水平尤为关键。与法、日、德三个铁路技术强国相比，国内研发及消化吸收能力还存在差距，需要进一步紧跟国际发展步伐。本论文依托于“蓝箭”号动车组2×1.2MW的机车牵引传动系统变流器研发项目，主要对网侧变流器控制技术、电机侧逆变器调制技术以及主电路接地保护方案进行了研究。首先在对牵引传动系统变流器主电路构成阐述的基础上，针对其电压等级高、功率大，开关频率很低(250Hz)的特点，采用间接电流控制策略，并提出有功、无功功率解耦的电流控制方案，提高了系统控制快速精准性能；并在两台网侧四象限变流器同时并联运行时，设计了载波移相控制以提高其等效开关频率，采用均流控制保证了两台变流器运行稳定、平衡。其次，通过搭建交流牵引系统多模式调制仿真模型，得出了一种先由异步SPWM调制向普通同步SPWM调制切换，再由普通同步SPWM调制向分段特定谐波消除脉冲调制（Selected Harmonic Eliminate Pulse Width Modulation，SHEPWM）切换，最后在SHE分段同步调制下不同载波比进行调制切换的控制模式，避免了调制模式变化时引起的电流冲击、电机转矩脉动，并在现场实验中进行了验证。最后，基于实验时牵引传动系统主电路接地保护支路电压的测量现象对电路中主要的电磁干扰途径进行分析，发现牵引变流器中共模干扰对接地电压检测的影响不可忽略，给出了提取接地检测电压差模信号，滤除共模电压的可行性方案，并通过了现场测试验证，避免了共模干扰对接地检测错误判断的影响。本文所提出的四象限控制策略、PWM切换调制策略及接地保护支路电压检测的方案均在“蓝箭”号动车组牵引变流器中得到了实验验证。