近几年,我国城市轨道交通建设发展速度逐渐加快,再生制动能量利用技术也逐渐被广泛应用,其提高列车再生制动效率、节能减排、降低运营成本的理念对可持续发展有着重要的意义。中压逆变回馈型再生制动能量利用装置不仅具有能量回馈功能,还可以抑制牵引网压飙升,改善供电品质,同时兼顾无功补偿功能,如何有效利用再生制动能量以降低投资回报周期等问题已经成为城市轨道交通领域的研究热点,因此本文针对逆变回馈装置在供电系统中的配置方案进行研究。论文首先论述了课题研究的背景及意义,简要说明了再生制动能量利用技术及装置在国内外的发展和应用现状。详细分析了城市轨道交通直流牵引供电系统中牵引变电所模型、车辆模型和牵引网模型,其中牵引变电所模型中论述了整流机组的输出特性及空载电压特性,为含逆变回馈装置的牵引供电系统模型研究提供一定支持。由于逆变回馈装置工作时,潮流反转,直流侧电流方向改变,电压极性不变,因此论文舍弃晶闸管换流器模型,采用电压源型换流器对逆变回馈装置进行建模,并研究了逆变回馈装置在整个牵引供电系统中的控制策略,提出了一种含逆变回馈装置的城市轨道交直流混合潮流计算方法和计算步骤。通过VS实现了含逆变回馈装置的交直流一体的牵引供电系统动态仿真平台,为逆变回馈装置的系统优化设计提供依据,以某地铁线路验证仿真的正确性并分析了不同发车密度和不同装置启动电压对节能效果的影响。最后综合考虑节能效果、列车再生制动失效率、装置容量与定价等因素,提出一种以减少投资回报周期为目标的逆变回馈装置的系统优化配置方法,并以某地铁线路为例,分析其节能效果,对该条地铁线路的逆变回馈装置位置及容量进行优化设计,最终通过对比选择一种最佳的优化配置方案。