随着城市化进程不断加快,城市人口增多导致城市交通拥挤状况加剧,严重影响人们的日常工作和生活。地铁作为新型的城市交通工具,具有速度快、站距短、起制动频繁等特点,已成为解决城市快速交通的有效方式,但我国地铁的再生制动能量吸收装置广泛采用电阻吸收方式,造成大量的能源浪费、隧道温升等问题,因此本文以再生制动能量吸收装置为研究对象。首先,根据目前国内外电阻消耗型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型四种再生制动能量的吸收方案的工作原理和特点,确定本文采用逆变回馈型再生制动能量吸收方式。通过完全替代、部分替代与独立新增三种逆变回馈装置设置方案对比分析,从技术性、可靠性和经济性等方面综合考虑,本文采用独立新增的方案。然后,设计了逆变回馈装置主电路并对主电路的功率开关元件、直流侧电容、交流侧电感进行了计算与选择。根据主电路PWM变流器的数学模型设计了电压外环、电流内环双闭环控制系统,其电流环采用基于同步旋转坐标系电流PI控制,脉宽调制技术采用SVPWM调制技术,在此基础上对控制系统电压外环PI和电流内环PI参数进行整定。最后,通过MATLAB软件建立了所设计逆变回馈装置仿真模型。逆变回馈装置具有良好的静、动态响应效果,可以将机车的制动能量有效逆变到中压网,且电压、电流均能满足GB/T14549-93标准的要求。逆变回馈装置应用到单机车大双边供电的牵引供电系统中,可以快速逆变机车的制动能量,并将直流侧电压稳定在安全范围内。