随着我国社会的高速发展,城市对于轨道交通的需求也在日益增加,而在城市轨道交通供电系统中,对于列车再生制动能量的回收与利用一直是研究的热点。在能馈式供电系统运行过程中,中压能馈装置的外特性参数会对整个系统的能量流动,尤其是再生制动能量的利用产生较大的影响。本文提出了系统离线优化和在线优化方案,通过优化调整外特性参数,达到对整个牵引供电系统节能优化的目的,并从发车间隔和交流低压负荷两方面对节能的效果影响因素进行了分析。本文主要工作如下:首先,分析了能馈式供电系统的结构,将整个系统分为交流部分和直流部分,分别对系统内的各部分进行了建模。建模时充分考虑了二极管整流机组和中压能馈装置的工作特性,得到了较为精准的牵引变电所模型。提出了系统仿真平台的总体框架,并提出了列车运行仿真计算和供电系统潮流计算的方法。通过具体线路的仿真实例对系统的模型和仿真算法进行了验证。其次,对能馈式供电系统的离线节能优化进行了研究。从系统内能量流动的角度分析了中压能馈装置逆变下垂斜率、开启电压和设备容量对系统能量流动的影响。从系统能耗、列车闸瓦磨耗和设备投资成本的角度建立了适应度函数,利用仿真平台和遗传算法,在多种发车间隔和交流低压负荷的工况下对系统进行了优化。通过对比,分析了的发车间隔和低压负荷影响的原因,并得出了装置外特性取值的规律。最后,研究了能馈式供电系统在线节能优化的方案。通过不断采集负荷数据对中压能馈装置的外特性进行调整,借助智能云处理系统实现了负荷数据的传输和中压能馈装置外特性指令的下发。对优化算法和适应度函数进行了调整,提出了加速算法收敛速度的方法。通过仿真模拟出了在线优化的结果,与离线优化的结果进行了对比,证明了在线优化方案的有效性。图44幅,表20个,参考文献53篇。