随着高速铁路列车的快速发展，体积庞大的工频变压器成为制约高铁牵引性能和效率进一步发展的关键因素之一。结合电力电子技术和电磁耦合技术的电力电子牵引变压器(PETT)具有轻量化、多功能、高可控性等优势，是未来车载电力牵引变压器的发展方向。PETT通过电力电子变换器进行交直流变换，由中频变压器实现电压等级变换和功率传输功能，通过提高变压器的工作频率，能够大幅降低变压器的体积和重量，提升功率密度，是未来高速铁路列车的关键技术之一。本文以电力电子牵引变压器为研究对象，对PETT的二次纹波电压抑制策略以及启动控制策略进行了研究，本文的主要内容如下：
　　首先，对级联型电力电子牵引变压器的拓扑结构进行了介绍，针对级联型PETT的拓扑结构和工作原理进行了详细的分析，推导和建立了PETT单元模块的数学模型，并根据数学模型，对PETT单元模块的控制策略进行了研究，为后续的分析和研究打下坚实的基础。
　　随后，针对PETT单元模块中单相整流在高压直流电容上产生二次纹波电压的机理进行了深入分析，推导了二次谐波功率和二次纹波电压的表达式。详细分析了基于分裂电容的有源滤波装置的拓扑结构、工作原理和控制方法，并针对现有的基于分裂电容的有源滤波拓扑结构存在的问题，提出了应用于PETT的基于分裂电容的二次纹波电压抑制改进拓扑结构，利用DC/DC变换环节的一个桥臂兼顾有源滤波控制功能，并提出了相应的滤波控制策略。本文详细分析了分裂电容参数和电容电压对滤波性能和滤波特性的影响，详细研究了加入二次纹波电压抑制控制策略后对DC/DC变换环节的工作状态、工作波形和工作特性的影响，从原理上证明了所提出改进拓扑结构的合理性。基于分裂电容的二次纹波电压抑制改进拓扑结构通过器件复用，使得加入滤波装置所需要增加的元器件数量最少，二次纹波电压抑制控制和整流控制相解耦，对整流侧控制及其改进策略无影响；而DC/DC变换环节的工作频率和控制频率远高于二次纹波电压的频率，因此兼顾有源滤波控制对DC/DC变换环节正常工作和功率传输的影响非常小。利用Matlab/Simulink仿真平台建立了仿真电路，并通过仿真验证了所提出结构和控制策略的可行性和有效性。
　　最后，针对PETT的启动过程进行了深入的分析，对AC/DC整流环节和DC/DC变换环节在启动过程中产生冲击电流的机理进行了详细的研究，并针对现有的启动策略中存在的问题，提出了启动优化策略。针对AC/DC整流环节的启动过程提出了恒定电流启动策略，针对DC/DC变换环节的启动过程提出了三段式恒定电流峰值启动策略，并针对基于分裂电容的二次纹波电压抑制改进拓扑结构提出了适用的整体启动策略。恒定电流启动策略和三段式恒定电流峰值启动策略以启动电流为控制目标，在启动过程中完全控制启动电流，从原理上抑制了启动冲击电流，同时能加快启动速度，大幅缩短启动时间；针对二次纹波电压抑制改进拓扑结构提出的整体启动策略能够实现启动过程中分裂电容电压均衡，抑制冲击电流，并缩短启动时间。通过仿真验证了所提出的恒定电流启动策略、三段式恒定电流峰值启动策略和整体启动策略的合理性和有效性。