高速铁路交通以其大运量、快速性与舒适性,在世界范围内得到广泛发展与应用。而基于永磁同步牵引电机的高速列车牵引系统具有功率密度大、效率高以及调速性能优良等优势,成为日本、法国、德国等西方装备制造强国以及我国的研究热点。本论文以此为背景,以高速列车牵引变流系统为对象,对直流母线电压波动问题的产生原因,在永磁同步牵引电机负载下的具体特征以及对其影响的抑制进行了研究,主要内容和贡献如下:(1)对牵引变流系统单相脉冲整流器正常工作条件下直流母线电压波动产生机理进行了分析,对恒功率负载与电阻性负载两种情况下的直流母线电压分别建立了解析表达式并进行了比较,并用统一形式的表达式对常见应用条件背景下两种情况下的直流母线电压进行了概括。(2)针对直流母线电压波动引起的单相脉冲整流器交流侧耦合谐波,引入三重傅里叶级数的方式对其进行了模型建立,并利用该模型,通过寻找积分上下限函数近似解,对典型的调制波和载波调整形式的调制幅值前馈补偿方法进行了精确分析,证明了其有效性。(3)对于直流母线电压波动引起的三相牵引逆变器输出电压的耦合谐波,针对不同的脉宽调制模式采用不同的方法进行了模型建立与谐波抑制方法设计。针对同步空间矢量调制模式,采用复频域矢量解析的方法建立不同载波比下的电压、电流耦合谐波概括性模型,并提出了基于每个载波周期内输出电压矢量作用效果守恒的精确补偿方法;针对选择谐波消除调制模式,采用多重傅里叶级数等价开关函数的方法建立模型,并提出了基于均匀区间内定子磁链守恒的补偿方法。(4)对单相整流器在不受控整流情况下的直流母线波动,使用电阻性负载代替的方式建立了近似模型并分析了谐波特征,并通过引入重复观测器使得前述的针对不同同步脉宽调制模式的补偿方法在此情况下保持有效性。分析了逆变器方波输出模式下直流母线电压波动对永磁牵引电机负载的影响以及现有波动抑制补偿方法的局限性,并设计了针对永磁电机的方波模式下转矩波动抑制与指令快速跟踪控制方法。