传统牵引供电方式由于需要在变电所以及分区所处设置电分相,致使机车在通过时产生一系列问题,同时,由于电气化铁路的发展越来越高速化以及重载化,整个供电系统的负序、谐波等电能质量问题也逐渐显现出来。组合式同相供电技术有效地解决了这些问题,因其供电装置与补偿装置解耦,使得此技术不仅很好地解决了电能质量问题,同时也让补偿装置的容量达到最小。长距离供电技术可以减少变电所数目,不仅节省了建所费,同时也节省了高额外部电源投资费用,但由于电缆价格昂贵,对其供电方案的探讨研究就显得尤为重要。本文首先介绍了同相贯通供电的结构以及解决均衡电流的措施,并且对长距离供电的钢轨电位、牵引网电压进行了数学推导和搭建模型后的仿真分析,说明不同长距离供电方式下的电气特性。接着建立了同相贯通长距离供电的连续潮流计算模型,并按某线路对列车进行牵引计算,将计算出的列车负荷过程数据带入连续潮流计算模型分析不同供电形式下的有功损耗、钢轨电位、最低机车电压变化规律。然后,研究多目标优化算法,并利用测试函数对其准确性进行测试,同时设计出针对此供电系统的优化目标以及约束条件模型,对不同供电方式分别进行多目标优化,得到不同的供电设施布置及容量选择优化方案。最后,根据不同方案计算费用总和,以最长年份总费用最低为条件选取每个供电方式的最终设计方案,并且对比讨论每种方案的经济性,说明同相贯通供电方案以及电缆供电方案的优越性。