针对现有采用背靠背结构变流器的同相供电系统存在开关支路多、控制复杂等不足,本文提出了两相三线制变流器的同相供电系统结构。首先提出了该系统的拓扑结构,对系统补偿原理进行了分析;其次,利用负序平衡补偿原理,提出了负序和谐波补偿实时检测及控制方法;最后,在Matlab/Simulink仿真平台上建立了电气仿真模型,结果表明该系统能够有效治理牵引变电所负序和谐波问题。仿真结果验证了本文所提结构和方法的有效性。