随着一带一路政策的提出,我国轨道交通事业也将与欧洲等国联系更加紧密,建立起欧亚铁路网的互联互通。不同地区存在牵引供电制式差异,因此研发一种能在多种供电制式下运行的电力机车很有必要。高铁不断的提速也使牵引传动系统向着轻量化发展,传统牵引传动系统的电力变压器由于功率密度较低,导致系统体积大,制造成本高,限制了高铁的进一步提速。鉴于此,本文对传统的双流制牵引传动系统进行改进,引入了电力电子牵引变压器(PETT)取代原有的牵引传动系统,并对系统中由于固有特性产生的二次纹波电压问题进行分析,设计了一种适用于PETT系统网侧谐波电流以及高低压直流侧二次纹波电压的综合控制方法。本文首先对传统双流制牵引传动系统的拓扑进行详细介绍,引入了新型级联PETT拓扑,并对其研究现状进行详细介绍。分别对级联型PETT输入级和输出级进行系统建模。为了稳定高效的进行电能传输,分别对PETT各级控制策略进行相应设计。接着针对PETT输入级由于固有特性使高压直流侧产生二次纹波电压进而影响牵引系统供电质量的问题,本文通过在输入级电压外环中引入信号延时滤波器(SDC),抑制了高压直流侧电压脉动流入控制系统,使牵引网侧电流的谐波污染大幅降低。通过在电流内环引入内模控制,进一步提升了控制系统的动态响应速度和抗扰动性能,并解决了电流内外环的耦合问题,大大降低了控制器的设计难度。为了验证所提方法的合理性和有效性,通过Matlab/Simulink建立PETT仿真模型,仿真结果证明了所提方法的合理性。最后为了进一步抑制高低压直流侧的二次纹波电压,在隔离级中提出了高低压直流侧二次纹波电压的协调控制策略;通过协调控制使高压直流侧的二次纹波功率传输到低压直流侧,并与输出级中产生的二次纹波功率进行相互补偿进而降低高低压直流侧二次纹波电压。为了证明本文所提高低压直流侧二次纹波电压协调控制策略的有效性,在Matlab/Simulink进行仿真验证,在RT-LAB实验平台进行实验验证。最终仿真和实验结果都证明本文提出PETT高低压直流侧二次纹波电压协调控制策略的有效性。