每况愈下的城市交通让地铁发车间隔不断缩小，地铁高负荷的运营让地铁供电系统面临严峻的考验，这时亟需一套更加合理的继电保护配置来对供电系统进行保护。课题以地铁直流牵引供电系统为研究对象，对直流侧与交流侧继电保护进行详细分析，根据各自的特点进行保护配合设置。通过对现有直流侧继电保护配置进行分析，可以发现传统直流侧保护方式存在两点问题：第一，牵引网馈线末端的短路故障保护并不十分完善；第二，无法对震荡电流做出准确识别，容易误动。课题验证了的di/dt与Δ I配合保护方式能够有效地扩大馈线保护的范围，提升保护的精度；对于震荡电流会引起误动的情况，提出利用EMD分解对震荡电流与短路电流提取模态特征向量，分析结果证明此方法可有效地对两种电流进行辨别。交流侧继电保护受励磁涌流的影响同样容易发生误动，本文利用小波包对励磁涌流信号、正常运行电流及短路电流信号进行分解，求其各频域能量值，能量谱显示励磁涌流频率特性明显更加丰富，分析结果证明根据能量分布的频域不同可以有效地对励磁涌流进行识别。针对继电保护装置有发生拒动的可能，提出保护配合方案用以降低发生拒动的可能性，并根据各个保护的特点以及牵引供电系统的需求对保护算法进行整定值设置，并通过仿真验证保护配合方案的合理性。此外，在分析直流牵引供电系统继电保护时需要对不同供电距离、不同位置处的暂态电流进行仿真，本文对牵引网建立数学模型，然后通过LabVIEW实现牵引网短路暂态电流的仿真。