牵引网高频谐波主要是由牵引传动系统变流器开关频繁切换产生,该谐波也是牵引网谐波谐振发生的主要激励源。为减少谐振的发生,抑制或消除注入牵引网的高频谐波电流至关重要。我国高速铁路牵引传动系统普遍利用牵引变压器漏感作为网侧变流器的输入滤波器,造成网侧电流中高频谐波含量较高。同时牵引传动系统对设备安装空间和重量具有一定限制,若增大变压器漏感值来减少网侧高次谐波,势必会造成变压器体积与重量的增加。为此本文以研究适用于安装空间有限场合的高频谐波抑制方案为出发点,提出了一种在牵引传动系统网侧变流器前端配置磁集成式LCL滤波器的方案。首先,介绍了在网侧变流器前端配置磁集成式LCL滤波器的拓扑结构。磁集成式LCL滤波器由三部分组成,其中一电感利用牵引变压器漏感,另一电感通过磁集成技术集成于牵引变压器中,最后外接一电容器。对基于磁集成式LCL滤波器和L滤波器的变流器主电路的传递函数与滤波特性进行分析与比较。并依据LCL滤波器参数设计原则及各参数对系统滤波效果的影响,设计了LCL滤波器的各参数值。其次,针对一电感集成于牵引变压器的问题,分析了其与变压器绕组以及其他集成滤波绕组的解耦原理,推导了这一电感值和变压器绕组耦合度的计算公式;针对另一电感利用牵引变压器漏感来充当的问题,给出了牵引变压器漏感值的计算方法。并基于MAXWELL/Ansoft与MATLAB/Simulink建立系统仿真模型计算了两电感值与耦合度,以验证了文中所提出的解耦方案与计算方法的合理性。然后,针对LCL滤波器的固有谐振尖峰问题,分析了基本的无源阻尼和有源阻尼控制方案。对于基本阻尼方案存在的缺点,提出了在原有瞬态直接电流控制中引入估算电容电流反馈的控制策略。基于磁场电路耦合仿真法验证了所提控制策略和高频谐波抑制效果的有效性。最后,对10kVA集成滤波绕组单相变压器样机的集成滤波绕组电感值、漏感值以及绕组耦合度进行测试,验证了滤波绕组集成方案和两电感值计算公式的有效性。对集成滤波电感变压器和传统变压器配置分立电抗器的占地面积进行比较,验证了磁集成LCL滤波器能够减少设备体积与占地空间。并搭建系统实验平台对磁集成式LCL滤波器在牵引系统中的高频谐波抑制效果进行了验证。