针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,将YN,vd平衡变压器与综合潮流控制器有机相结合,构成新型同相牵引供电系统。该系统基本消除了三相不平衡,并使谐波含量尽可能得好,从根本上解决了铁道部门与电力部门的主要矛盾。取消电分相环节,顺应了客运高速化、货运重载化的时代趋势。本文首先介绍了同相供电系统的结构、平衡变压器的特点,分析了综合潮流控制器的结构和平衡变换原理,并给出了控制策略总体框架。按照层次化结构,分别详述了底层变流器控制策略、中层补偿潮流控制策略、上层协调控制策略,并且通过仿真验证了方案的可行性。进行电能质量补偿的前提就是要对机车负载电流进行检测与分解,通过对同相供电系统的潮流分析,求解待补偿指令电流。中层补偿潮流控制模块提出完全补偿和满意优化补偿两类方案,并从稳态和动态性能两方面进行了比对分析。当给定了指令电流,就需要底层变流器控制模块控制电力电子器件快且准的跟踪指令信号。本文引入了三角波调制、多重化与移相载波SPWM技术、滞环电流跟踪控制、瞬时值比较控制、单周控制五类控制策略,在性能方面各有优势。在贯通供电模式下,各牵引变电所之间通过通信,合理分配容量为机车负载供电;牵引变压器与IPFC优化组合配置的主备拓扑控制;实现在满足电能质量参数的前提下优化IPFC容量的投入,这些都是上层协调控制策略的职责。本文给出了相应职能的控制策略,并从比对中寻求适应工程实际的最佳方案最后基于LabVIEW软件搭建了同相牵引供电系统仿真平台,为日后的理论分析奠定了基础。