我国电气化铁路采用单相工频交流牵引供电系统，为使电力系统三相平衡，牵引变电所采用相序轮换、分段分相供电的方式。但是在实际应用中，由于机车负载的不确定性，使得该供电方式无法保证电力系统的三相平衡，负序电流问题没有得到根本解决，导致变压器额定输出功率以及电网输电能力的降低。同时，相序轮换的供电方式带来了机车如何通过分相绝缘器（电分相）的问题，制约了机车提速和牵引力的发挥[195]。国内外关于上述问题做了大量研究[196]，但在取消分相环节上没有获得突破性进展。
机车负载的自然功率因数偏低，由于牵引网和牵引变压器的影响，在牵引变压器一次侧的功率因数会进一步降低[197]。而功率因数的降低会增加输电网络中的电能损失，降低发电机组的输出能力和输变电设备的供电能力。
机车负载是波动性很强的非线性负载，机车的运行必然产生谐波。同时铁路上应用的传统无功补偿器也会带来谐波问题。谐波会增加公共电网中元件的附加损害；影响电气设备的正常工作；会对沿线通信造成不良影响；造成继电器误动作，加重安全隐患。
牵引供电系统的地位和作用决定了它一方面要满足电力机车牵引性能的要求，另一方面不能对公共电网造成不利影响。为了减轻负序电流的影响，三/二相平衡变压器在电气化铁路上得到了广泛应用[198]。理论上，当两个供电臂负载相同时，对应至变压器一次侧，能够消除负序，使公共电网三相平衡。但是在实际中，通过调度等手段使两相负载平衡基本不可能，经常会出现仅有单个供电臂有负荷的情况。因此仅仅采用平衡变压器对三相不平衡状况的改善程度非常有限[199]，另外，这种方法无法消除或补偿由牵引负荷产生的谐波和无功，且回馈电能质量低。为了改善负序电流、补偿无功，平衡变压器与无功补偿装置的结合使用取得了一定的进展。(www.xing528.com)
传统治理方案可以缓解电气化铁路牵引供电网的负序、无功和谐波问题，但无法取消电分相，过分相问题依然存在。取消电分相的同相供电方案是解决上述问题的理想方案。同相供电系统是指线路上不同变电所供电的区段接触网电压相位相同、线路上无电分相环节的牵引供电方式[200]。
为达到稳定接触网电压和抑制谐波的目的，现有的同相供电系统主要采用平衡变压器与各种基于电力电子变换的电能质量补偿装置结合的方法以解决负序、谐波、无功等问题。这些方法基于补偿的原理，通过检测线路负荷状态来调整补偿量，其控制系统复杂，动态补偿效果差，进而影响公共电网的电能质量，并且不能解决电分相问题。
最新的同相供电研究方向为基于多电平技术的全电力电子变换新型同相供电系统，完全取代牵引变压器，匹配相应的控制方式，实现接触网贯通式并联供电，完全取消电分相环节。
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