在高速列车运营过程中,高速列车作为谐波激励源,其谐波不但会污染牵引供电网,还会给铁路通信带来电磁干扰,从而给同一供电线路下的其他车辆正常运营带来安全隐患。为了保障高速铁路安全运营,高速列车的谐波优化问题有待深入研究。本课题重点以高速列车三电平电力牵引变流器为研究对象,以优化和减小其网侧电流谐波含量为研究目标,以变流器开关频率低和直流侧电压脉动特点为约束条件,重点开展单相三电平优化PWM调制与控制理论研究。主要内容包括:研究不同PWM调制算法下脉冲整流器网侧电流谐波产生机理和分布特征,建立现有的各种单相三电平PWM调制的统一数学描述模型,在此基础上,研究具备直流侧中点电位控制和网侧谐波抑制的单相三电平优化PWM调制算法和减小直流侧电压脉动对网侧谐波影响的脉冲整流器优化控制算法。通过计算机仿真、半实物仿真和样机实验对优化算法的有效性和可行性进行验证。