随着我国高速铁路的快速发展,牵引电网中由车-网电气耦合带来的谐波与间谐波问题也日益突出。虽然交-直-交型电力机车的广泛使用,有效地改善了传统机车的谐波特性,但也带来了谐波频谱变宽的新问题,其中就存在一种特殊形式的非整数倍基波频率的谐波——间谐波。间谐波作为供电网络的一种特征参数,其现象和指标对牵引电网的电能质量影响特殊,为此本文结合理论分析和仿真实验对牵引电网的间谐波进行研究,为实际解决车-网系统的谐波与间谐波问题提供理论支持。本文从理论的角度对牵引电网谐波与间谐波问题进行推导分析,针对谐波问题,从高频谐波和低频振荡两个角度分析其产生机理及影响因素;针对间谐波问题,从外部电源、牵引电网固有频率和铁磁元件工作特性三个角度分析不同类型间谐波的机理特性。通过研究车-网耦合过程的间谐波传递规律,发现牵引电网存在间谐波时,会在牵引电网交流侧和车载直流侧交替作用下,在整个频谱叠加扩散产生新的间谐波。基于PSCAD仿真软件搭建牵引电网的联合仿真模型,介绍牵引供电系统和电力机车的建模过程,为探究牵引电网的间谐波特性规律提供仿真平台。仿真再现牵引电网产生间谐波的三种情况,并采用快速傅里叶变换算法对牵引电网的网压进行频谱分析,总结得出不同类型间谐波的分布特点及规律。对于车-网耦合过程的线性谐振现象,车顶网压和首端网压谐振现象最为明显,电源侧网压谐振现象有所减小,但仍存在一定含量的谐波与间谐波超标情况;对于过分相过程的铁磁谐振现象,频谱分布单一,主要存在特定频率的间谐波;对于多车同时启动过程的低频振荡现象,机车数量的增加、牵引电网等效阻抗的增大、电流内环Ki P减小、电压外环Kv P增大、电压外环Kv I减小,会加剧网压发生低频振荡。针对线性谐振主要为高次谐波的特点,设计C型滤波器进行仿真验证,有效抑制谐波与间谐波含量;针对铁磁谐振无扰动稳定存在的特点,设计RC保护装置进行仿真验证,有效减小铁磁谐振现象发生几率;针对低频振荡受机车整流器控制方式影响的特点,优化设计基于滑模控制的整流器控制方式进行仿真验证,抑制效果良好。