高速铁路已经成为我国电气化铁路发展的一个重要趋势,因此要求高速铁路的供电系统能更加稳定可靠地输送电能。现阶段我国高速铁路接触网的主要供电方式为AT供电,结合我国实际情况,一般采用复线的全并联AT供电方式,该供电方式具有输送功率大、供电区间长、可靠性高等优势,能较好地适应高速电气化铁路行车速度高、密度大的特点。但它相较原有的牵引网供电系统在结构上更加复杂,从而对高速铁路接触网的故障测距提出了更高精度和灵敏性的要求,以保证高速铁路安全、可靠运行。首先,本文引入多导体传输线的链式网络模型详细阐述了全并联AT供电方式的结构和其数学模型。编写接触网电气参数计算方法的MATLAB程序来计算多导线等值合并后的整个全并联AT供电的接触网的阻抗参数和导纳参数矩阵。然后结合接触网线路参数在Simulink软件中搭建接触网各部分的仿真模型。其次,分析了多导体传输线的故障暂态行波传播过程及行波法在接触网中的适应性,计算相模变换矩阵并分析各电流模量的传播特性,结合仿真实例选择电流模3分量作为故障定位的待分析量;结合接触网特点,比较单端与双端行波法的优缺点并选择D型行波测距法,然后研究了小波变换与信号奇异性之间的关系并给出了几种适用于奇异性检测的小波基函数及其时域波形,并根据小波基和分解尺度的选取原则,选择三次B样条小波作为小波基,给出了B样条小波的定义及详细构造方法。最后,基于Simulink仿真模型对高速铁路牵引网发生永久性短路故障进行仿真分析,得出牵引变电所和分区所的上下行故障暂态行波波形,编写相应的D型行波测距程序的M文件计算得出故障点位置,仿真验证D型行波法不受线路上有无机车负荷、故障位置、过渡电阻以及故障时刻电压相角的影响,具有较高的可靠性和适用性。针对高速铁路接触网的特殊结构,提出改进的D型行波测距法,仿真表明该方法同样不受上述因素影响且具有更高的抗干扰性及更高精度。为了使故障暂态波形和测距结果更直观且便于操作,基于MATLAB设计了一个高速铁路接触网故障测距仿真平台界面,可用于接触网线路的电气参数计算及故障仿真模拟分析。