近年来我国城市轨道交通快速发展，但直流牵引供电系统依旧采用不控整流机组供电，其只能实现能量的单向流动，不能将列车的制动能量反馈到交流电网中去，国内地铁牵引供电系统一般采用电阻消耗方式消耗此能量或加入再生制动能量吸收装置回馈能量^[1-3]。

为了实现地铁牵引网能量的双向流动，且适应高海拔地区应用环境的绝缘耐压要求，本文提出了一种应用于高海拔城市轨道交通地区的三级级联型双向变流装置。分析了三级级联型双向变流装置的工作原理，基于牵引网直流电压等级严格控制双向变流装置的工作模式，进而实现双向变流功能，抑制不同站点装置间环流。搭建了三级级联型双向变流装置仿真模型，对所提出的双向变流控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明，本文所研究的三级级联型双向变流装置既能够为地铁牵引网提供能量，也能够将列车再生制动时产生的能量回馈到电网中去，实现了电能在交流电网和牵引网之间的双向传递，并通过现场运行实例验证了三级级联型双向变流装置功能的正确性和有效性。