在电力工业迅速发展的当今社会,大规模电力电子设备的广泛应用引发的电能质量问题尤其是谐波问题日益受到广泛关注。目前多相二极管、晶闸管与可关断器件如IGBT等电力电子器件作为整流装置的整流系统已广泛应用于船舶电力推进、金属冶炼、化学加工、城市轨道交通、智能家用电器及高压直流属电等重大关键的工程技术领域,并造成严重的谐波问题。感应滤波作为一种新型、高效的电力滤波技术,对于具有电力电子变换装置的整流性电力负载具有高谐波滤除率的特点。感应滤波在船舶电力推进、城市预装式变电站等占地面积具有严格要求的场合应用存在的困难在于感应滤波必须使用的滤波空心电抗器占地面积大,安装困难。为解决目前存在的电力滤波空心电抗器占地面积较大的问题,本文提出了一种基于非正交解耦理论的整流变压器集成线性滤波电抗方法,将感应滤波装置中的空心电抗器转换为变压器的电抗器绕组,并安装于整流变压器中。针对以上提出的非正交解耦理论,本文主要做了以下工作：(1)分析变压器绕组非正交解耦理论的原理与实现方法研究非正交解耦绕组对变压器绕组的互感解耦效应和实现这种效应的磁场机理；设计出多种非正交解耦绕组的结构形式,包括上下结构、内外结构与各种混合结构；对非正交解耦绕组之间的互感进行分析,设计了一种绕组耦合度的测试方法；推导不同结构非正交解耦绕组的电感值,推导这两种解耦绕组的电感值计算公式,并通过小功率变压器模型实际测试得到了这非正交解耦绕组的电感计算值、实测值与设计值误差,得到计算值、设计值的实际误差。总结非正交解耦绕组电磁场分析方法的基本原理并给出非正交解耦绕组电磁场分析的主要计算量及其关系。(2)研究集成滤波电感整流变压器建模新方法针对带有集成电抗器的整流变压器变压器建模方法存在的应用性与时效性困难,研究一种将电感矩阵作为中间向量的新型磁场-电路耦合法,并详细阐述该计算方法的思路与实际应用步骤。建立整流变压器的磁场模型并获得变压器绕组电感矩阵,通过列写绕组电压方程,提出通过列写各工况下的端口条件,求解各工况下的待求解电量的思路；基于新型磁场-电路耦合法的思路对变压器样机的短路阻抗进行求解,得到变压器样机的多个短路阻抗；推导集成滤波电感整流变压器三相基波与谐波电路模型；搭建以电感矩阵为核心元件的电路模型,得到变压器样机模型低压侧各相电流仿真波形与低压侧各绕组电流波形,对比由理论推导得到的电流波形,并通过制造300kVA集成滤波电感整流变压器样机及其滤波、无功补偿系统并进行实际运行状态测试,得到该变压器样机实际运行情况,与建模仿真情况进行对比,确认新型磁场-电路耦合法的正确性。（3）推导300kVA集成滤波电感整流变压器样机的设计方法分析船舶电力系统的运行要求，具体分析针对系统体积要求采取的措施并设计得到变压器变电箱尺寸；给出变压器噪声计算公式并以此推导得到样机噪声设计值；参考电能质量公用电网谐波国家标准，得到样机注入公共连接点的各次谐波电流允许值；给出变压器样机及其系统装备简易化设计的具体设计方法；给出整流变压器样机组成的供电系统的样机绕组排布与样机实验系统的结构形式；分析并总结了将电抗器绕组方式；给出了系统的整流方案与样机与系统的技术考核指标。通过列写系统边界条件来对变压器及其滤波、功补系统进行设计指导。详细分析了变压器及其系统的设计与制造过程，包括变压器铁心尺寸计算，电抗器绕组电感值、绕组尺寸计算，变压器绕组匝数、短路阻抗、绕组尺寸计算，器件整体损耗与重量计算，无功补偿与支路电容分配计算。（4）制造300kVA集成滤波电感整流变压器样机并以其为核心部件搭建供电、滤波与无功补偿实验系统对样机电抗器绕组的电感值、线性度与绕组耦合度进行测量；对样机带额定负载运行状态下投切滤波装置前后的高压侧功率因数、谐波电流含量与谐波电流畸变率进行测量；分别对5、7、11次滤波支路的电压、电流相量进行测量。验证非正交解耦理论构造的集成电抗器绕组电感值计算准确性，线性性，与其他绕组几乎完全解耦的特性。验证利用集成线性电抗器绕组与各次电容器串联构成的滤波装置，在样机上实现谐波滤除与无功补偿；验证各集成电抗器的正常工作。测试结果表明非正交解耦理论方法正确，电感值计算准确，利用非正交解耦理论制造的300kVA船舶集成滤波电抗整流变压器实现了滤波效果。