电气化铁路具有运输能力强、环境友好、安全可靠等优点,在我国国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着电力机车大量投入运营,机车在运行过程中会向牵引网注入某些特定频率的谐波电流,当这些谐波电流频率与牵引网特征频率相等时就会产生车-网耦合谐振,谐振电压过高会引起机车跳闸保护、沿线设备烧损等谐振事故。近年,我国电气化铁路己发生多起车-网耦合谐振事故,因此,有效抑制车-网耦合谐振对电气化铁路安全、稳定地运行十分重要。本文为抑制车-网耦合谐振,提出一种基于SiC的车载辅助四象限变流器(Four Quadrant Converter,4QC)有源滤波控制方法。该方法不需要增加额外的电力电子器件,只需要控制辅助四象限变流器产生降低注入牵引网的谐波电流的补偿电流,达到抑制车-网谐振的目的,同时也提高了牵引供电系统的电能质量。论文首先分析了电力机车谐波的产生及车-网耦合谐振机理。为使辅助四象限变流器既完成单位功率因数的整流功能并同时实现有源滤波控制,分析了辅助电源交流侧电感及开关频率对网侧谐波电流补偿效果的影响,并确定了电感参数阈值的选择方法。其次,提出了辅助四象限变流器有源滤波谐振抑制方法。针对电气化铁路背景谐波复杂且波动较大的特点,比较分析了自适应检测法和滑窗离散傅里叶分析方法的优势,从谐波指令提取的准确性和实时性的角度,确定采用后者进行谐波指令提取;针对谐波电流指令频带宽的特点,采用并联多重化比例谐振(multiple proportional resonance,M-PR)控制器进行无差跟踪,抑制注入牵引网的谐波电流。利用Matlab/simulink仿真验证了提出的有源滤波方法对抑制谐波电流和谐振电压的有效性。其三,本文对有源滤波控制的稳定性进行了分析。采用预畸双线性变换的方法对所提出的控制策略进行离散化,并在离散域分析了系统在高频补偿时的稳定性以及并联谐振控制器参数及数量对稳定性的影响。利用Matlab/simulink仿真及RT-LAB半实物平台进行了仿真与硬件在环实验的有效性验证。最后,搭建了15kW的车-网耦合谐振实验样机,模拟电力机车与牵引网耦合谐振系统,样机的牵引四象限变流器采用IGBT器件,辅助四象限变流器采用开关频率为10kHz的SiC器件,对实验样机的拓扑结构及参数选择进行了详细的分析并利用实验样机完成了谐波检测、谐波抑制、谐振抑制及稳定性分析实验,验证了提出的有源滤波谐振抑制方法的有效性。