随着高速铁路的发展,高速列车普遍采用交-直-交的传动技术,其牵引传动系统的四象限脉冲整流器谐波频谱宽,高频谐波含量高,高速列车与牵引供电系统耦合振荡的问题逐步凸现出来,对高速铁路的安全运行带来了极大的危害。为分析牵引供电系统与高速列车牵引传动系统耦合振荡的机理和影响级联系统稳定性的关键因素,本文从牵引供电系统的谐波计算模型分析入手,对具有复杂结构的牵引供电网利用链式网络模型和节点电压矩阵计算方法研究其谐波的传播情况。研究牵引网分布参数的计算问题,编写了牵引网的谐波计算程序,并将牵引网谐波分析理论和计算程序应用到京沪高铁CRH380系列动车组出现的车网振荡事故的问题分析中,结合试验测试数据对事故原因做了较好的诠释。本文还对牵引网的单线简化模型进行了分析,通过公式推导计算了供电系统的等效阻抗并分析了谐波电流的放大情况。本文引入阻抗比判据对由牵引供电系统和四象限脉冲整流器组成的级联系统稳定性进行了分析,通过在简化电网参数情况下研究系统前级输出阻抗和后级输入阻抗的阻抗比关系,分析了影响此级联系统稳定的因素。针对牵引网的拓扑结构搭建了牵引供电网的仿真模型,与单相脉冲整流器的仿真模型联立为级联系统的仿真模型。通过对级联系统的仿真研究验证影响级联系统稳定性的因素。对单相脉冲整流器的控制策略进行了初步研究,分析了数字控制延时对无差拍控制的影响,进而提出了解决控制延时影响的预测电流控制方法。搭建了小功率的单相PWM整流器实验平台,通过实验对比了无差拍控制和预测电流控制电流环稳定性的差异,并对网侧参数和整流器控制环参数对系统稳定性的影响进行了实验验证。