近年来,随着我国电气化铁路的快速发展,列车运行速度、运行密度和运行功率都在提高,给人民生活带来便利的同时,也给牵引供电系统带来了负序、谐波、电压波动等一系列电能质量问题。其中牵引网是牵引供电系统的主要构成之一,其对列车的安全稳定运行的影响举足轻重。因此,建立机车—牵引网仿真模型,并对牵引网进行潮流分析势在必行。本文以电气化铁路牵引网为研究对象,主要开展牵引供电系统建模、牵引负荷建模、牵引网潮流分析方法及交直流机车混跑牵引网谐波特性等方面的研究。具体内容如下:(1)针对电力机车的负荷特性,建立牵引负荷的静态及动态负荷模型。其中静态模型包括多项式负荷模型及幂函数模型。研究了牵引负荷动态建模的方法,对其进行受力分析并建立其功率方程,得到其动态负荷模型。基于牵引负荷构成提出“牵引电机并联感应电动机和静态负荷”的综合负荷模型对牵引负荷进行建模。(2)针对静态负荷模型中的恒功率模型和多项式模型,利用P-V曲线法仿真分析其模型参数变化对电压稳定性的影响。利用Matlab/Simulink对动态负荷模型进行仿真,分析机车运行过程。结合前面的研究,在Matlab/Simulink中搭建牵引供电系统及恒功率负荷仿真模型。在此基础上,采用恒功率负荷模型及多项式负荷模型对牵引网进行静态潮流分析。研究牵引网动态潮流分析方法,并通过实例仿真与文献值作对比,结果表明本文所采用的综合负荷建模方法及潮流分析方法可行且准确。(3)在分析牵引网谐波传输理论的基础上,仿真分析交直流机车混跑牵引网谐波特性。基于Matlab/Simulink搭建牵引供电系统、交直机车及交直交机车仿真模型,并分析其谐波特性验证所搭模型的正确性。并进一步分析牵引网线路长度、机车位置、机车参数等因素对牵引网谐波特性的影响。牵引网越长,首端电流谐波畸变率越高,谐振点降低;机车距离牵引变电所越远,首端电流谐波畸变率越高;首端电流谐波畸变率随着机车功率的增加而减小。交直交机车的再生制动情况能量被交直机车所利用。