城市轨道交通是城市交通基础设施的重要组成部分,其中城市轨道交通的供电系统对其安全可靠运行具有十分重要的作用。同时,城市轨道交通供电系统也是城市电力系统的一部分,列车的频繁启动、制动会引起供电系统参数的不断变化,且会产生谐波干扰,对供电系统产生不利影响。因此,研究城市轨道交通的供电系统及谐波抑制具有重要意义。本文主要研究城市轨道供电系统的各个模型及其抑制谐波,主要包括:第一,全面分析和总结国内外城市轨道交通供电系统的发展历史和研究现状,并对现有的供电系统结构、模型及谐波抑制方法进行比较。第二,对城市轨道交通供电系统以及列车运行的基本原理、特性进行了详尽地分析,为构建仿真模型提供理论基础。第三,基于MATLAB/Simulink模块库分别构建城市轨道交通供电系统的供电部分和机车部分的仿真模型,仿真结果表明:1)供电部分可以输出1500V的直流电;2)机车部分可以正常的启停。第四,分别建立单列车和多列车整体仿真模型,仿真结果表明:1)单列车整体仿真模型采用矢量控制方法对机车的启动、牵引、惰行和制动等四种工况下的运行过程进行仿真,其供电部分的直流母线电压稳定在1000 V-1600V,模型合理,运行结果可靠;2)多列车整体仿真模型模拟不同工况下的列车运行状况,如:分时时段启动,同一时间段多辆列车运行等,并分析电压、电流波动以及相应的谐波分布情况。第五,在分析谐波产生原因的基础上,构建斩波控制器模块以抑制谐波,并对多列车谐波分量进行有效控制。仿真结果表明,1500k V直流母线谐波含量减少31.64%,牵引变电所谐波含量低于1.6%。本文提出的方案具有稳定电压、抑制谐波分量的效果。以上研究成果为城市轨道交通供电系统的建设与运营提供了理论、实验基础,对供电系统设计有一定的参考价值。