随着地铁交通在城市交通体系中所处地位的日益提高,保证地铁的安全稳定运行已成为人们关注和研究的热点,而作为其重要环节,牵引供电系统的研究更成为了重中之重。地铁牵引供电系统采用馈线保护方式,主要包括:大电流脱扣保护、电流增量保护、电流变化率di/dt保护以及双边联跳保护,通过上述保护方式,防止接触线上的短路和过负荷现象的发生,并在故障发生后迅速、可靠地切除故障,以保证列车、设备和旅客的安全。其中电流变化率di/dt保护是地铁供电系统中常用的保护方式,它建立在对电流上升的动态过程进行监测的基础上,认为当短路故障发生时,其短路电流上升率会较列车启动电流上升率高,且按指数规律变化。然而从地铁故障录波得到的众多故障波形看,故障电流均存在幅值很高的冲击电流而后振荡衰减的特点。表明di/dt保护方式假设的故障电流按指数规律变化的特点与实际情况不符。因此有必要认真分析地铁供电系统特性,建立地铁供电系统的电磁暂态仿真模型,为继电保护设备的研究和性能检验提供依据。本文基于PSCAD对地铁牵引供电系统以及线路和车辆进行建模,并通过改变参数,进行各种故障情况下馈线电流的仿真。论文主要工作有:1、分析了牵引供电系统交流侧的特性,对整流器输出端出口短路情况下做了适当简化,得到了出口短路电流包络线解析式;2、利用出口短路电流包络解析式,对传统电压源模型进行了一定的修正;3、利用PSCAD分别建立了整流变压系统、线路、车辆模型,并设置适当参数进行仿真,得到了牵引供电系统正常运行以各种故障情况下的电流波形;4、最后利用地铁故障录波仪记录的馈线电流波形对仿真结果进行了验证。验证结果表明,利用本仿真模型能准确产生与地铁故障录波吻合一致的仿真波形,并能对多种形式的短路故障进行仿真分析,为地铁继电保护设备的研究和性能检验提供了重要的平台。