西南地区电气化铁路由于主要分布在山区地带,山区所特有的地理特征决定了该地区的电气化铁路牵引供电负荷有其特殊性,伴随着高速客运专线的大规模建设,运营速度更高,行车密度更大,电能质量问题势必更为突出,这都对该地区牵引供电系统设计提出了新要求。为了提高设计的合理性和适用性,有必要掌握西南地区电气化铁道电能质量的现状,并结合该地区牵引供电负荷变化特点,开展有针对性的电能质量解决方案研究。本文依托西南交通大学铁道电气化与自动化铁道部重点实验室的软硬件平台,对西南地区主要电气化线路中有代表性的多个牵引变电所进行全面电能质量测试,基于国标要求,完成了电能质量的综合评估,进而讨论了既有国标的适用性,提出了国标制定中需要注意的几点问题。西南地区电气化铁路普遍采用固定补偿方式治理电能质量,基于综合补偿理论,研究了其有效性和适用性。针对固定补偿装置存在的不足,介绍了多种新型电气化铁道电能质量控制方法,分析了其基本工作原理,计算了主要技术参数,并试验和仿真验证了方案的可行性,为西南地区电气化铁道电能质量综合治理提供了有效途径。结合南昆铁路扩能改造的实际需要,以田林牵引变电所为例开展了同相供电系统工程设计,给出了同相供电主电路拓扑结构、计算得到了综合补偿容量,与既有两相供电方式对比分析了牵引变压器安装容量和供电臂末端网压。开展了田林牵引变电所同相供电方案的经济性分析,计算了投资回收年,研究表明采用同相供电技术较传统的电能质量补偿技术治理更为先进和全面,综合经济效益显著,可以进一步在西南地区电气化铁路中开展工程应用研究。