随着交直交传动系统在我国高速铁路中的大量采用,牵引供电系统中3、5、7次等低频段的谐波电流含量显著降低,但在更高频率段(如20次以上)的高次谐波含量有所增加。由高次谐波激发的机车与牵引网谐振现象引起的变电所跳闸、避雷器烧毁、列车停运等事故时有发生。本文分析AT牵引供电系统阻抗频率特性及其影响因素、高次谐波电流在牵引供电系统中的传输特性,研究AT牵引供电系统和电力机车的谐波谐振产生机理,并提出抑制谐波谐振的合理、可行性方案。本文总结牵引供电系统阻抗频率特性规律,以我国广泛采用的AT牵引供电系统为研究对象,根据经典Carson理论和电磁场理论,建立牵引网多导线等值П型谐波模型。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建AT牵引供电系统模型进行仿真,通过频谱分析法和谐波放大法,研究机车不同位置、牵引网不同长度、外部电源不同短路容量、不同AT漏抗以及3种AT牵引网运行方式对系统阻抗频率特性和谐波电流放大情况的影响,得到AT牵引供电系统谐波谐振的相关规律。分析车网并联谐振和串联谐振的产生机理及其特性,以仿真结果验证机车谐波电流可能在牵引网上引起的谐振过电压、过电流及其谐波畸变的分析结论,有针对性地提出应用无源滤波技术于谐振过电压的抑制。结合目前在牵引网上设置无源滤波器抑制高次谐波谐振的策略,对既有几种高通滤波器的阻抗频率特性和功耗情况作初步对比分析,考虑到滤波器结构和滤波效果,选择二阶高通滤波器作为高次谐波抑制方案。对二阶高通滤波器的安装位置、投切暂态过程和保护方式进行分析,并仿真验证电源侧短路容量改变、牵引网不同运行方式、越区供电情况、AT变压器解列情况下滤波装置仍可有效滤除高次谐波。