城市轨道交流供电系统具有采用电缆作为牵引回流部件的特殊结构,使该系统具有供电容量大、距离远、供电稳定等特点,同时,系统采用交流供电制式辅以同相供电技术,使其具有无杂散电流、贯通供电、再生能量可直接利用、消除电分相等优点,对比既有城轨直流牵引供电系统,可省去复杂的杂散电流治理方案与减少牵引所数量,带来一定经济与环境上的收益,因此,城轨交流供电技术是城市轨道交通的佳选。首先,介绍城轨交流供电系统的结构特点,在合理等值的基础上,构建系统集中参数等值模型,根据系统电路拓扑特点,逐步推导系统牵引网电流分配公式、牵引网等值阻抗公式、线路单车及多车运行时牵引网电压降落公式。然后,搭建Simulink仿真模型,仿真验证理论推导公式的正确性。最后,以牵引网电压损失作为限制条件,给出确定系统单臂最远供电距离的计算流程,通过实例分析,发现单臂最远供电距离可达41km以上,主变电所位于中间位置时,供电距离可达到82km以上,远优于既有地铁直流供电方案。其次,根据城轨交流供电系统的结构特点,通过多导体传输线理论建立了以0.5km为分割单位的系统链式网络模型,介绍了机车恒功率潮流算法的计算原理与流程,通过搭建Simulink仿真模型,仿真验证编制的系统潮流算法的准确性。然后,将某市城轨2号线改造使用城轨交流供电技术,编制机车恒功率潮流算法对该条线路进行潮流分析,研究机车运行时的等效阻抗变化规律,分析牵引电缆、接触线电压分布规律与限值,验证该线采用城轨交流供电技术的电气可行性,最后探究钢轨电位分布规律,验证了采用既有电气化铁路钢轨电位治理措施能够有效地治理系统钢轨电位。最后,在建立城轨交流供电系统分布链式网络模型与机车恒功率潮流算法的基础上,探究系统的并联谐振与串联谐振规律。首先建立了机车—牵引网联合谐波等值模型,介绍了模态分析法分析系统并联谐振的原理,逐步分析系统机车数量、机车位置、机车功率、供电臂长与牵引电缆替换为裸导线等多工况时系统并联谐振规律,其次,介绍支路法分析系统接触网发生串联谐振的原理,逐步分析机车数量、机车位置、系统单复线与将牵引电缆替换为裸导线等多工况时接触网串联谐振的规律。本文研究对城轨交流供电技术工程化进展具有重要意义。