我国的电气化铁道发展已有50多年的历程，因其具有能耗小、运营成本低、环境污染小等诸多优点，成为我国铁路发展方向。近年来，高速铁路的突飞猛进的发展使得牵引供电网络成为电网的重要组成部分。但由于电力机车负载具有非线性和波动性使得其对电能质量有很大的影响，谐波污染、无功不足等问题日趋严重。因此对电气化铁道电能质量的综合治理迫在眉睫。本文根据SS6B型电力机车和CRH2动车组的主电路结构和工作原理，建立混跑模式（即CRH2型动车组稳定运行而SS6B型电力机车运行于不同级位）下的仿真模型，得到该模式下牵引变电所低压侧的谐波和无功的特性，为后续的电能质量综合治理提供了基本依据。文章针对牵引供电系统中电能质量的特性，提出了一种由无源电力滤波器、有源电力滤波器、静止无功发生器组成的电能质量综合治理装置，并建立了该装置的数学模型，针对其在基波域内无功补偿特性和在谐波域内的无功补偿特性做了详细的分析，为其可行性提供了理论支撑。分析了无源电力滤波器、有源电力滤波器的工作原理和接入方式，建立了静止无功发生器的数学模型，并分析了其工作原理，对电能质量综合治理装置的主电路各部分参数进行了设计。针对上面的研究工作，提出一种协同控制策略，并将其与电能质量综合治理装置相结合，通过建立Matlab/Simulink仿真模型得出混跑模式下电能质量特性。经对比分析，证明了基于协同控制策略的电能质量综合治理装置的可行性和有效性。本文的工作重点共有3部分，一是根据SS6B型电力机车和CRH2动车组的主电路结构和工作原理搭建了混跑模型，通过仿真对混跑模式下的电能质量特性进行了分析；二是提出一种电能质量综合治理装置，通过在基波域和谐波域研究其工作特性，证明了该装置的可行性；三是提出一种协同控制策略，通过协同控制策略在电能质量综合治理装置上的仿真应用证明该控制策略的可行性。