电气化铁道在给交通带来方便、快捷、环保的同时也对电网带来了新的挑战。由于电力机车采用单相整流牵引技术,它所引起的谐波电流通过架空接触线流入周边电网,带来不可忽视的电能质量问题。本文建立了机车、牵引网到电力系统的概率谐波模型,利用基于信息论的最大熵法来分析概率谐波样本,突破了基于最小二乘法原理的多项式逼近方法拟合概率密度函数的局限,并且结合蒙特卡罗法进行概率模拟,避免了用解析方法求取谐波概率分布的复杂运算过程,是概率谐波研究的一种新的尝试。首先,在对比传统概率密度函数计算方法的基础上深入分析了基于信息论的最大熵法,推导了利用最大熵原理来拟合概率密度函数的计算公式和方法,为求取谐波95%概率大值和分析机车谐波的概率特征提供了准确有效的工具。其次通过分析交直电力机车的控制系统,建立了适用于概率计算的机车主电路模型,考虑了机车运行中的多个随机因素;基于多端口降阶方法分析了牵引网谐波特性,实现了对电气化铁道牵引网的建模;以蒙特卡罗法模拟计算电气化铁道随机谐波电流,利用最大熵原理分析谐波电流的概率特征。在概率模型的基础上分析了地区电网谐波潮流计算的三相不对称方法,建立了包含电气化铁道牵引负荷的电力系统谐波潮流计算模型。以电气化铁道注入110kV供电母线的谐波电流为谐波源分析评估谐波对地区电网的影响。最后针对京沪电气化铁道南翔牵引变电站牵引区段以及其所在的地区电网作了实例计算分析。