对于电气化铁道电力系统,其大功率变换器的补偿装置的容量设计对于其广泛应用具有十分重要的研究意义。本文以V/v变压器下铁路供电系统为研究背景,对于现有的铁路功率调节器,改变其控制策略,达到了快速性和小容量运行的目的,同时降低了RPC的运行损耗;其次,对于在已有RPC前提下新设计的储能式铁路功率调节器系统,减少其一次性投资成本。本文的具体工作内容如下:首先,本文介绍了课题的研究背景和意义,并分别对牵引变压器中Scott变压器和V/v变压器特性进行了详细分析。阐述了国内外电气化铁道的相关电能质量治理方法,着重对RPC基本原理及其特性,研究现状进行分析,表明对RPC进行降低补偿容量具有重大意义。其次,通过对RPC补偿模型中电能质量指标和补偿容量两者与其补偿参数的关系进行研究,提出一种基于灵敏度解耦的满意补偿方法。所提方法揭示了补偿参数的变化对电压不平衡度,功率因数以及补偿容量的影响程度,在所给补偿方案基础上,依据不同工况进行算例分析,算例结果表明,所提补偿策略可以实现在满足电能质量指标的前提下,降低RPC运行容量,满足大功率变流器所需的快速性和可靠性。最后,以高速铁路再生制动为背景阐述了补偿装置SC-RPC的基本工作原理,并分析高速铁路的再生制动能量,在多种工况下推导了再生制动能量利用率。在满足一定再生制动能量利用率的条件下,建立了以储能系统的一次性投资成本最小的机会约束规划模型,并采用基于随机模拟的遗传算法对其进行求解。算例分析给出了在不同置信水平下以及不同节能率下的容量配置结果,为SC-RPC中储能系统的容量配置提供一种新的思路。