城市轨道交通直流保护可靠动作可以保证城市轨道交通的安全运营与乘客的人身安全,但是DDL保护可能会出现误动或者拒动的情况。为了确保城市轨道交通的安全可靠运行,必须对城市轨道交通直流保护进行深入的研究。本文首先对城市轨道直流牵引供电系统现有的保护方式进行了总结。然后通过建立仿真模型得到牵引变电所馈线负荷电流,将仿真结果与上海某列车的实测电流进行了比较。通过分析得到列车存在过分段电流产生的原因,且用武汉某地铁引起DDL保护误动作的实测电流证明了过分段电流具有可能会引起DDL保护误动作的特性。通过建立考虑集肤效应的钢轨模型得到馈线处的远端短路电流,计算仿真远端短路电流与实测远端短路电流的皮尔森系数为0.999,验证了模型的合理性。通过将过分段电流与远端短路电流就行比较,得到过分段电流与短路电流的电流增量以及电流变化率相似,但是短路电流的高次频率分量多于过分段电流的高次频率。针对过分段电流与远端短路电流频率上存在的差异,本文引入Gilles提出的经验小波(EWT)理论。EWT具有完整的数学推导过程,良好的自适应性,稳定的分解结果,同时其计算更加快捷简单。但是EWT可能存在“过切分”以及未能解决频谱划分个数M如何确定的问题。针对EWT中存在的不足,应用高斯滤波改进EWT算法,有效的避免了“过切分现象”;然后利用一维最大熵理论改进的EWT算法更新频谱划分个数M,自适应的得到频谱划分个数M与划分边界。将改进后的EWT算法与能量权重结合在一起提取电流的特征频率f*,并给出其实施的流程。应用过分段电流与短路电流进行实例分析,证明了改进后的EWT可以提取出有效的特征频率,未改进的EWT得不到有效的特征频率。统计多组实测与仿真数据的特征频率,发现短路故障电流特征频率在1000Hz到5000Hz之间,过分段电流特征频率均低于100Hz,两者差异明显。最后将本文提取特征频率的算法与DDL保护进行对比,发现本文提取特征频率的算法比DDL保护的故障识别正确率提高了9%,证明了本文提出的利用改进EWT提取短路电流特征频率的方法可以较好的区分短路故障电流与列车过分段电流。