自我国1961年建成第一条单相工频交流电气化铁道线路以来,在实际工程应用中,牵引供电系统采用的都是单边供电方式。近年随着我国高速铁路建设运营规模的逐步扩大,运营速度的日益增高,对电气化铁道牵引供电系统的供电质量,供电可靠性都提出了更高要求。将双边供电与AT供电技术相结合,可更好地改善供电质量、提高供电能力。在双边AT供电方式下牵引网负荷均衡性更强,有效减小线路对通信的干扰,相对单边供电能减少电分相数量,能更好地适应高速铁路对牵引供电系统的供电要求。牵引网采用双边供电方式后,对牵引网的继电保护提出了新的要求。穿越电流的存在给保护的配置与整定带来了困难。因此,解决双边AT供电方式下牵引供电系统继电保护方案的问题,对双边供电技术的应用与推广具有现实的技术和经济意义。本文在高速铁路AT牵引供电系统的基础之上,对变电所、分区所提出了改造方案,建立起双边AT牵引供电系统。分析计算了双边AT供电方式下,牵引网穿越电流,牵引网T-R、T-F和F-R短路电流和阻抗参数,并得出了计算公式。同时,建立了相应的MATLAB/SIMULINK仿真模型,通过仿真验证了穿越电流与短路分析的正确性。为继电保护的配置提供了可靠的理论依据。通过仿真结论,分析双边AT牵引供电系统牵引网馈线保护与变压器保护的新特点,针对性地提出了保护方案,得出牵引网保护流程、故障隔离方式与供电恢复方案；并根据保护方案对系统进行了保护的整定计算；利用仿真结果,验证了距离保护整定的可靠性。最后,分析讨论了过渡电阻对牵引网馈线距离保护的影响,并给出了相应的改进措施和意见。