随着我国城市规模的不断扩大,以“高密度、小编组、公交化”为运营模式的市域铁路,为中心城区到市郊的交通提供了有力的解决方案。较之于长大干线铁路,市域铁路具有线路较短、列车发车密度高、牵引网多为刚性悬挂、负荷具有潮汐效应等特点。牵引供电系统负荷过程仿真,可以对不同牵引网悬挂形式、不同供电方式及不同负荷分布情况进行计算,为最佳设计方案与运营方案提供依据。本文首先对牵引网中的架空导线根据所处电磁环境的不同,利用Carson理论与Tylavsky理论分别推导了路基段与隧道段导线单位阻抗导纳矩阵,其中隧道段接触线的自阻抗计及了汇流排对其交流电阻及等效半径的影响;贯通地线根据国际铁路联盟(UIC)1989年出版的关于通信干扰问题的导则性文件所提供的理论基础,计算了贯通地线自阻抗、上下行贯通地线间互阻抗及贯通地线与架空导线间互阻抗。然后,根据市域铁路特点分析了牵引变压器选型采用纯单相接线预留Vv构成条件的优点,及所内采用SVG进行无功功率动态补偿的必要性,推导出了牵引所端口SVG补偿电流及解列所SVG运行时的补偿电流,据此建立了牵引所的等值电路;其次,对线路中同时具有柔性悬挂与刚性悬挂的牵引网结构依据链式电路理论建立了网络模型;最后利用连续线性潮流算法对系统网络进行了求解。基于以上研究,文中给出了牵引所建模、牵引网建模及网络求解的详细算法实现流程。利用Visual Studio软件开发平台,开发了交流牵引供电系统仿真软件(ACTPS)。然后,通过仿真软件分析了牵引供电系统电压损失的影响因素,为市域铁路中牵引所增加供电距离提供了选择接入较大短路容量的系统、提高列车功率因数、所内设置SVG、隧道内选择刚性悬挂接触网的具体建议,还给出了市域铁路牵引变压器容量设计的方法。最后,以某市域铁路线路为例通过仿真给出了建议设计方案。