本发明公开一种用于光伏牵引供电系统的一体化变换装置及控制方法。两台单相变压器的一次侧分别连接两条供电臂的母线和钢轨，二次侧连接两台单相四象限变换器，单相四象限变换器构成背靠背结构；光伏阵列连接DC/DC变换器。实时检测两条供电臂的母线电压、馈线电流以及光伏输出功率，动态分配经两台四象限变换器输出的光伏有功功率；计算两台四象限变换器的电流幅值和相位，使得两供电臂内馈线电流和四象限变换器电流的相量之和相等，同时使合成电流的相位与电力系统的电压相位分别相同；使两台四象限变换器的电流跟踪给定值，实现牵引供电系统的无功、负序综合补偿，使光伏通过牵引供电系统接入电网的时候满足电能质量要求。