本发明公开了一种基于矩阵变换器的多流制牵引传动系统拓扑及方法，利用电力电子电路和高频变压器实现电力机车牵引能量的传输。在交流牵引供电制式下，通过级联式矩阵变换器与牵引供电接触网相连进行降压和升频，再通过高频变压器进行电气隔离和电能耦合，输出绕组与整流器相连，整流器与电机驱动模块相连，其中的三相逆变器输出三相交流电驱动三相异步电机电机运行；在直流牵引供电制式下，高频变压器的输出绕组作为直流滤波电抗器使用，依次通过储能电容和电机驱动模块驱动电机运行。本发明通过设备复用以及替代工频牵引变压器，可有效降低系统体积、重量和成本，提升整体性能。