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、生态文明建设有着重要的意义。列车制动能量回馈系统不仅具有能量回馈功能,还可以抑制牵引网压上升,改善供电品质,兼顾无功补偿功能。如何有效利用再生制动能量,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。论文开始,对课题研究的背景及意义论述,简要说明城市轨道列车制动能量回馈系统在国内外的发展和应用现状,对比分析电阻能耗性、电容储能型、飞轮储能型、逆变回馈型装置优缺点。经过对比分析,中压逆变型能量回馈装置优势明显,但技术尚处于发展阶段,本课题对中压逆变型能量回馈装置应用研究,课题具有重要的研究价值。紧接着,本文对城市轨道交通供电系统组成做了详细分析,重点分析了城市轨道交通供电系统构成中的中压环网系统、直流牵引系统,并对整流机组特性进行仿真分析;对城市轨道交通列车牵引制动系统进行分析,定量分析列车基本阻力、列车制动方式、列车牵引工况,理论分析计算直线段列车回馈电量占牵引电量比值约34.3%。进一步以某华南区城市轨道交通投用的中压能馈式制动能量回馈装置为研究对象,重点研究分析控制原理数学模型,并建立matlab仿真。通过仿真模型分析,能量回馈阈值设置DC1700V较为合理,可减少装置启动次数及获得较高的制动能量回馈比。对在用的中压能馈式制动能量回馈装置一次结构及技术参数进行研究,提出目前在用的能馈装置框架保护功能设计上可以改进,将其与牵引系统框架保护分级设置,能在保护设备及人身安全的同时,有效减少能馈装置框架类故障影响范围,从而不影响地铁运营。最后,本文对华南地区某城市线路上已投入使用的中压逆变型能量回馈装置节能情况进行分析,从制动能量回馈装置的启动阈值、节能影响因数、节能效果三个方面测试验证,测试结果与前文理论分析相符。投入能馈装置后,预估该线路每年可节约电费预计126万元,成本回收期约7年,节能效果明显,经济效益显著。论文结束部分,对以上研究进行总结,有助于厂家完善能量回馈装置功能、提升节能效果,也为城市轨道交通能馈装置设计人员提供设计依据。