随着高速和重载铁路的不断发展,人们对电气化铁路运输能力的要求越来越高。牵引供电系统的供电能力是运输能力的一个组成部分,供电能力不足会制约线路的运输能力。近年来,国内已有多起牵引供电系统供电能力不足的案例见诸文献报道,主要表现有牵引变压器过负荷、接触网载流量不足以及网压过低。掌握系统的供电能力,才能有依据地进行电气化铁路的设计、维护和改造,充分发挥线路的运输能力,实现电气化铁路的安全高效运营。所以,供电能力的评估,对于牵引供电系统而言,具有十分重要的意义。本文从以下四个角度对牵引供电系统的潮流可解性与供电能力评估进行了研究。牵引供电系统是一种输配电系统,从它的电路属性来看,供电能力是一个最大传输功率的概念,它受到系统潮流可解性的约束。但在国内外的相关研究中,着眼点大多集中在安全性约束上,还没有文献从潮流可解性和最大传输功率的角度,评估牵引供电系统的供电能力。本文将潮流可解性和安全性约束共同作为影响供电能力的因素,将供电能力评估与潮流分析联系在一起,以系统的最大传输功率计算作为评估供电能力的一环,为电气化铁路的精细化设计和经济运营提供了一个新的研究角度。计算最大传输功率需要反复试算潮流来逼近,列车负荷的移动性也使得试算次数大大增加,需要快速的潮流算法。本文设计了一种新的牵引供电系统的潮流算法。基于Thevenin等效,把节点电压方程组转化为端口描述方程(组),通过解析或数值计算的方法进行求解。算例验证了该算法收敛速度快,计算时间短,并且容易求得多解,适用于最大传输功率的计算。实测数据证明了该算法的有效性。供电能力受到供变电设备容量的约束。牵引变压器、断路器以及隔离开关等设备的容量评估比较直观,但接触网由多根导线组成,其载流量与各导线的电流分配有关,较为复杂。传统的计算方法没有考虑回流网络的影响,会导致一定的模型误差。为了避免这种误差,本文提出了一种新的接触网载流量计算方法,能考虑接触网与回流网络的电磁耦合,并用算例进行了验证。同时指出,电磁耦合使距离回流网络最近的接触网导线分流最多,这会降低其他导线的载流量利用率。基于最大传输功率的计算,本文给出了不同需求下的供电能力评估方法。当评估结果为系统需要提高供电能力时,首先通过各约束下的最大传输功率,判断供电能力的制约因素,然后采取相对应的措施。对常用措施的适用情况和优先级进行了分析。以京津城际铁路改造工程为实例,评估了不同运行方式下,牵引供电能力能否满足复兴号动车组以350 km/h的速度运行,并提出了改造方案。