李群湛 王 辉 黄文勋 解绍锋 马庆安

（1. 西南交通大学电气工程学院 成都 611756 2. 中铁第一勘察设计院集团有限公司 西安 710043）

0 引言

中国干线电气化铁路均采用工频单相交流制[1-2]。截至2017年底，中国电气化铁路里程达8.7万km，铁路电气化率达到 68.2%，其作用越来越大。为降低牵引负荷对电力系统不平衡的影响，世界各国通常采用轮换相序、分相分区供电的方案，此时，需在分相分区处设置电分相。电分相是牵引网最薄弱的环节，会造成牵引网供电间断，制约着电气化铁路高速和重载的发展，同时可能对电气化铁路的安全运营构成威胁[3-8]。近期，国内相继展开了市域铁路及交流地铁的建设，目前设计模式仍以借鉴干线铁路为主，其行车密度大、站间距离短、再生制动能量大、选址要求高等特点，电分相的设置成为难题，这对电气化铁路科研及设计人员亦提出了新的要求。

显然，消除电分相不良影响的根本途径是取消电分相。德国电气化铁路供电模式自成体系，可实现电气化铁路的同相贯通供电，使电分相得以取消，但该供电制式代价太高，只有德国及其周边少数国家采用[9]。前苏联各国电气化铁路广泛使用双边供电[5,10]，该方式可省去变电所之间分区所处的电分相，但是会产生均衡电流和保护配合、电能计费等问题[7]。铁路功率调节器由日本学者提出，能够有效实现负序等电能质量问题的治理，但是机车过电分相出现的问题仍无法得到解决[11-17]。

国内，西南交通大学在同相供电领域进行了开创性的工作和大量卓有成效的研究[4-8]，例如，文献[3]最早提出了同相供电概念和初步技术方案；……