对于新时代下的中国,“高速铁路”已经成为我国在国际社会上的一张闪耀的名片。随着电气化铁路高速化的到来,采用大功率补偿装置时装置的容量设计和补偿装置的安全可靠性对于装置的推广与应用具有十分重要的意义。装置补偿容量越小,所需要的安装成本越少,经济效益越高。本文研究了在确保满足各项电能质量指标的前提下,为了实现补偿装置容量的最小的同时,保证牵引供电系统三相公用电网负序电流最小,提出了一种电气化铁路电能质量控制系统多目标优化方案,具体工作内容如下:首先,本文介绍了选题的研究背景和意义,对比介绍了国内外电气化铁道现况和一系列电能质量治理的方法,并对牵引供电系统进行了介绍,阐述了电能质量产生的原因及危害,介绍了电气化铁路牵引供电系统的补偿装置,分析了电能质量补偿装置的基本结构及主要特征。其次,通过建立铁路电能质量控制系统RPQMS(The Railway Power Quality Manage System)的电气化模型,对RPQMS的补偿原理进行详细分析和推导。分析了完全补偿和优化补偿的原理,研究了补偿参数与补偿容量和三相公用电网负序电流的数学关系,建立了在各种电能质量条件的约束下基于以补偿功率因数角度和有功转移度为变量,补偿容量最小和负序电流最小为目标的RPQMS多目标优化数学模型。然后,为了提高多目标粒子群算法的收敛速度和求解精度,对粒子群算法进行自适应改进。为了提高Pareto前沿解集的均匀性,提出基于密度距离的Pareto前沿知识库更新机制。并通过算例分析和MATLAB仿真验证了在满足各项电能质量指标的前提下,RPQMS多目标优化能有效降低装置补偿容量的同时,有效降低了三相公用电网的负序电流。最后,针对铁路电能质量控制系统多目标优化进行了GUI设计,通过设计GUI界面,方便比较各种补偿方式下的补偿效果,对将优化方案应用于工程实践提供了理论支持。