近年来,随着新型交直交传动电力机车和动车组的大量投运,老旧交直整流型电力机车正逐步被淘汰。对牵引供电系统来说,虽然低次谐波含量大幅降低,但是新型交直交传动机车和动车组在变流器开关频率附近的高次特征谐波含量却明显增加,而由此引发的牵引网高次谐波谐振事故增多,对铁路正常的运营构成威胁。因此,为掌握牵引网高次谐波谐振频率特性和规律,本文开展了以下工作。首先为了掌握牵引供电系统谐振频率特性需要对牵引供电系统进行完整和精确的建模。基于平行多导体传输线理论,结合牵引供电系统的网络拓扑结构特点,建立了适用于不同供电方式牵引网的统一链式网络模型,并介绍了线路串联阻抗和并联电容的计算方法,以及导线合并后矩阵的等效降阶。牵引变电所数学模型研究中,简要讨论了外部电源的数学模型,,重点研究不同牵引变压器的数学模型和阻抗计算方法。最后根据简化电路模型,阐述了牵引网高次谐波谐振发生机理,得出了几个推论为后文的仿真分析提供了一个研究思路。利用MATLAB/Simulink软件,对牵引供电系统从供电电源、牵引变压器、牵引网线路再到牵引负荷各个构成部分进行了仿真建模。并采用m语言编程和GUIDE图像界面工具完成参数输入界面,解决了对仿真中不同结构、不同元件变化时大量参数的赋值问题。依托所建仿真平台,根据牵引供电系统结构和参数的特点,分别研究负荷位置、供电臂长度、牵引供电电源、牵引变压器、二阶阻尼滤波装置等因素对牵引网谐波谐振频率特性的影响。总结分析各个影响因素下谐振频率变化的规律,再根据牵引供电系统中各参数的合理取值范围,通过仿真给出典型供电方式下牵引网谐振频率的大致范围。最后,介绍了在南昌铁路局组织下实测到了HXD1B机车在向塘至九江西供电区段发生的高次谐波谐振案例。根据实测数据,分析电力机车在牵引网运行状态下,机车距离牵引变电所不同距离对谐波谐振的影响和不同供电臂下牵引网谐振频率的变化情况。将实测与仿真结果对比,验证了仿真平台的可靠性。