川藏铁路作为我国第二条进藏铁路,连接起四川省与西藏自治区的快速通道,但川藏线缺少高压等级电网,川藏500k V电力联网工程距离线路较远,大部分区段外部电源条件较为薄弱,缺乏有力电网支撑。同时作为电力系统的一种特殊用电负荷,牵引负荷对电网冲击性较强、随机性波动较大,而且牵引负荷属于单相、非线性负荷,会引发负序和谐波,需要对上述问题综合考虑。本文首先在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建了电力机车-牵引供电系统仿真模型,对AT全并联供电方式的牵引供电系统各个组成部分和CRH2型交直交机车的结构和控制策略进行仿真研究,总结不同工况下的电流电压特点并进行谐波分析;然后结合实测的实时波动的牵引负荷,使用MATLAB编程语言从单车功率和行车密度的角度构建牵引负荷概率模型,基于正态分布从牵引变电站角度描述一系列机车依次经过相邻牵引变电站的实时功率变化。其次,从电网承载能力的角度出发,结合西藏弱电网的特点对其薄弱环节进行辨识和深入研究,对比所提以边韧性度和加权-边韧性度做适应度的两种方法,确定了以加权-边韧性度为目标函数的准确性。从拓扑结构和供电能力两个角度出发,采用BPSO粒子群算法对电网薄弱环节筛选,并用IEEE39节点系统验证。不同于传统方法的薄弱程度排序,本文所提方法更侧重于薄弱环节的整体影响,粒子群迭代结果证实了该方法的有效性,提供了评估电力系统安全稳定性的新方式。本文通过百度地图API获得实际数据,对西藏电网建模。以川藏铁路中具有代表性的拉林铁路为例,面向拉林铁路所在11个牵引变电站建立牵引负荷概率模型。选取枯季大方式、枯季小方式、枯大孤网三个方式,拉林铁路投运前、投运1h、投运9h三个时间节点对西藏电网薄弱环节进行辨识,分析随着拉林铁路的投运,薄弱环节的动态变化。仿真结果表明该方法可以有效跟踪牵引负荷变化,体现电网的薄弱环节分布。所提出的考虑移动冲击负荷下的脆弱线路辨识的方法,对铁路沿线电网的安全运行具有重要意义。最后,结合本文所研究结果对电气化铁路对电网电能质量影响具体分析,根据川藏铁路实际情况提出治理方案。分析归纳谐波负序对继电保护影响,详细研究了由于谐波负序引起的误动案例,并从监控、治理、配置等等方面给出了具体防控措施。