一种高铁综合能源利用系统实验平台，实验平台包括等效牵引供电系统、左右等效机车和背靠背变流装置。等效牵引供电系统包括牵引变压器T1、T2和自耦变压器AT1、AT2、AT3、AT4。左等效机车包括隔离变压器T5、预充电模块P3、四象限变流器C7、可调负载L2和直流电源D2。右等效机车与左等效机车结构类似。背靠背变流器装置包括隔离变压器T3和T4、预充电模块P1和P2、四象限变流器C1和C2。还包括储能装置、新能源发电装置、逆变回馈装置和控制系统。本实用新型可模拟高铁牵引供电系统再生制动能量的储能、逆变回馈利用，新能源消纳，可用于储能装置、逆变回馈装置、新能源发电装置的能量管理策略、控制方法验证，成本低廉，便于改进优化。