地铁牵引供电系统是地铁运作的能量来源,地铁牵引供电系统能否正常运行直接关系到地铁的稳定运营和安全。如果地铁牵引供电系统发生故障,在造成经济损失的同时,还有可能造会成社会秩序的紊乱,所以研究地铁牵引供电系统对于保障地铁的安全运行具有重要的意义。在地铁牵引供电系统的研究工作中,数字化仿真显得十分有效。搭建合理的模型并对牵引供电系统进行仿真分析可以为地铁的安全运营提供有力的保障。本文旨在建立一套地铁牵引供电系统的仿真模型并对其进行仿真。首先对地铁供电系统的结构有了详细的阐述和总结。这包括地铁牵引供电系统的组成部分。并指出了本文的建模目标并画出了模型结构图,该目标包括外部电源模型、直流牵引变电站模型、直流母线模型、接触网模型和钢轨及大地模型。然后基于Matlab对直流牵引供电系统建立了更加完善和更符合实际的模型。先搭建了外部电源模型。并详细分析了 24脉波整流器的原理,利用Matlab/Simulink中的变压器和整流器模块一起搭建出了牵引变电所的模型。又搭建了地铁牵引供电系统直流母线模型。还利用元件库中的PI模型搭建地铁接触网模型并利用四层地网络结构搭建了钢轨及大地模型。接着又基于Matlab平台建立了牵引传动系统模型。先详细介绍了该系统的结构和工作原理。并本文分析了逆变系统的控制原理并对地铁牵引传动系统进行建模,其中包括系统中的前端滤波电路建模、逆变电路建模和牵引负荷的建模。最后针对成都地铁车辆实际参数,利用前面搭建的牵引供电系统、牵引传动系统和地铁车辆模型,对成都地铁的牵引供电系统进行模拟仿真。先是对牵引供电系统的空载运行状况进行仿真。并对牵引供电系统进行负荷仿真。分析了牵引网故障时的电流特性,并应用已搭建的牵引供电系统模型对牵引供电系统进行故障仿真研究。本文将仿真的结果和来自现场的故障录波进行对比,进一步验证本文搭建模型的合理性。