同相牵引供电系统中主变压器接线形式众多,主要分四类：基于“Y”形接线(YNd11)；基于平衡变压器接线(如Scott、阻抗匹配平衡、三相变四相)：基于“V”形接线(Vv、Vx、Vy)；特殊变压器(如不等边Scott接线、不等边Ynvd接线、YN2d接线)。将众多变压器接线形式和补偿方式(无源或有源)及平衡变换装置相结合,能构建出多种同相牵引供电系统。为了能从众多同相供电方案中选择出一种比较适合我国高铁发展的,本文主要做了以下努力：首先介绍了特殊变压器在无源对称补偿下使用优势,但在有源对称补偿技术下,补偿装置最小容量跟负载接线角无关,因此采用特殊变压器并不能改变有源补偿同相供电系统的经济性,而采用制造简单、运行维护技术成熟的常规变压器是可取的。其次,由于采用有源对称补偿技术的同相供电系统,一次投资主要取决于主变压器和平衡变换装置的投资,所以讨论主变压器的容量及容量利用率是必要的。讨论了在同等补偿情况下,若系统供出的总容量相等,采用三类接线变压器构建的同相供电系统,Vv接线变压器安装容量会比YNd11和Scott要高。为了通过对无功补偿度和负序补偿度的调整,实现对变压器容量的优化投放,还讨论了三类变压器容量利用率跟补偿度之间的关系。此外,为了比较YNd11、Scott、Vv三种常规变压器构建的同相供电系统的特性,通过MATLAB建立了仿真模型,通过仿真可以得出结论：这三类系统在完全补偿时,都能消除系统不平衡,滤除谐波,补偿无功和负序,使不对称的单相负载对电力系统而言仅相当于一个纯阻性的三相对称负载,各种特性差别不明显。最后,从平衡变换装置的结构、容量利用率、平衡性、直流侧电压的选取、控制策略,最小补偿装置容量等方面来分析,得出结论：背靠背结构的平衡变换装置结构最简单；从容量利用率方面来看,同相供电系统在完全补偿时,平衡变换装置采用背靠背结构比采用三桥臂结构更具有优势,但在仅补偿负序时,采用两端口接线角之差为120°的变压器与三桥臂变流器结合的同相供电系统也是可取的；当牵引负荷中含有大量无功和谐波时,采用背靠背结构的平衡变换装置其平衡性最好,且容量能充分利用；背靠背结构的平衡变换装置控制策略最简单。