电气化铁路运能大、速度快、安全性高,是我国主要的交通运输方式,近年来发展迅速。但是,采用单相工频交流25kV牵引供电系统的电分相问题制约电气化铁路优势发挥,列车过电分相频繁断电造成速度损失,对于高速铁路来说降低运行效率,对于重载铁路来说可能引起坡停。同时,过分相过程中电压相位切换还存在暂态过电压、过电流等问题,影响车载设备安全和寿命。因此,研究一种不断电过分相方案来解决过分相短时断电问题很有必要。首先,提出了串联绕组接入的不断电过分相电路拓扑,在该电路拓扑的基础上介绍了不断电过分相的工作原理,分析了列车受电弓所处电分相过渡区及中性区的“车-网”等效电路,明确了受电弓所处不同位置时的控制目标,即过渡区电流转移控制和中性区电压相位切换控制。其次,给出了逆变器在两种控制模式间切换所采用的判断依据,介绍了几种常用的电流控制方式,确定采用d-q解耦电流控制或准比例谐振电流控制作为电流转移的控制方式并对控制参数进行计算;推导并修正了基于串联拓扑的中性区电压相位切换参考电压构造方法,电压控制采用电流内环、电压外环的双闭环控制策略,分析了数学模型并计算其控制参数。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建了牵引供电系统模型和不断电过分相模型,对过渡区电流转移和中性区电压相位切换控制策略进行仿真,验证两种控制模式的控制效果;同时,在高压实验室搭建不断电过分相的高压试验平台并设计试验方案,模拟不断电过分相的现场运行工况,验证逆变器在两种控制模式间切换的判断依据的合理性,并且验证电流转移和电压相位切换控制策略的控制效果。