본 발명은 스마트 그리드 기반 전기 철도 시스템에 관한 것으로서, 전동차, 회생전력 생성부, 회생전력 저장부, 발전부, 에너지 저장부, 에너지 관리부, 운행 패턴 분석부, 소비패턴 분석부, 사용량 분석부 및 통합제어부를 포함하며, 철도 에너지 소비의 효율적 활용을 위해, 운행 패턴 분석 및 예측 기술, 회생에너지 활용 기술, 신재생 에너지 기술, 전력 소모량 예측 기술, 전력 운용 계획 수립 기술, 급배전계통의 에너지 공급 기술 및 전기철도 전력설비의 진단 기술 등을 스마트 그리드 환경에서 연계함으로써, 획기적인 철도에너지 저감을 실현할 수 있는 스마트 그리드 기반 전기 철도 시스템을 제공한다.