我国电气化铁路的发展速度正在加快,电铁负荷普遍地分布于电网中,其运行所用的电能由电力系统提供。电气化铁路负荷是一种特殊的用电负荷,保证其稳定、可靠运行是铁路发展与建设的首要目标。特别地对于其在电网中产生的诸如负序的电能质量问题,铁路部门需要采取相应的电能治理方案。因此研究具有预测效应的新建电气化铁路负荷分布统计方式是很有必要的,其结果可以为新建牵引变电所设计和电网规划工作提供一定的数据基础。本文以既有的大量牵引负荷实测数据作为计算基础,运用数据挖掘技术以及概率论与数学统计方法得到牵引负荷概率密度分布模型。结合不完全?函数,获得了95%概率大值的计算方法,计算结果与实测数据进行了对比和误差分析。同时引入蒙特卡罗抽样的思想,根据概率模型产生牵引负荷的抽样样本,为电气化铁路接入电网时电能质量评估计算提供了理论数据。根据分布拟合统计方法的局限性,本文从数据挖掘中的聚类角度出发,选取电气化铁路负荷典型数字特征以及各阶样本矩作为边界条件,选择基于指标权重的模糊C聚类方式将多个现有牵引负荷进行分类。由每一类负荷概率直方图分布的相似性以及聚类有效指标数值判定出了考虑指标权重后聚类结果的相对优越性,从而形成了一定样本量且可以与新建线路负荷进行匹配的牵引变电所负荷分布模型特征库。根据储能装置应用于电气化铁路进行“削峰填谷”的知识背景,将电能质量预测与评估问题转化为牵引变压器容量与所连接电力系统PCC处短路容量之间的约束问题。从三相电压不平衡度这一电能质量指标讨论和总结出了电气化铁路与电力系统之间的容量适配关系以及需要接入储能系统时装置容量的预测思路。最后以某新建线路设计方案为例,在经过负荷统计预测得到全日负荷样本的数据基础上,给出了变电所接入外电源时电能质量指标的评估方案,接着针对负序不达标处接入储能装置的容量进行了预测评估,实现了牵引负荷的统计预测在电能质量评估预测与储能装置容量规划设计上的应用。