近年来,风电、光伏等新能源的开发和利用在世界范围取得了长足的进步和发展。然而,由于新能源发电固有的间歇性、波动性、随机性等特性,传统的交流电网在高比例新能源消纳、汇集及传输等方面面临巨大的挑战,宽频域不稳定现象、无功电压、相位和频率不同步,远距离传输损耗大,供电容量和供电半径受限等问题日益严重。相比于交流电网,直流电网具有线路成本低,远距离传输损耗小,无无功和同步等问题,供电稳定可靠性高等优势。因此,随着电力电子器件制造技术和控制技术的进一步发展,直流电网的技术瓶颈逐渐被克服,其在新能源发电接入、汇集及传输,区域电网互联,非同步电网互联等方面具有广阔的发展前景。其中,随着直流输电技术的迅猛发展,以及直流负荷的广泛应用等,对中压直流配电网的研究也提出了迫切的需求。作为中压直流配电网中实现不同电压等级母线的连接和功率变换,构建直流电网互联的关键设备——大功率高升压比直流变压器的研制具有重大意义。针对目前研究可以发现,在传统斩波型DC-DC变换器基础上采用模块化串并联技术以应用于中压直流配电场合,存在动态均压问题,控制复杂且难以实现宽增益范围内的电压变换;隔离型以及非隔离型模块化多电平变换器以其易于扩展的优势,可以有效实现高电压等级的功率变换,然而基于MMC的直流变压器需要上百个甚至上千个模块串并联组合,模块间的均流均压问题以及控制算法相对复杂;在传统隔离型变换器的基础上经过串并联组合成适用于中压系统直流变换器装置,采用方波调制提高直流电压利用率,然而方波调制波形质量较差,且方波电压在中高压应用场合对变压器绝缘水平有很大影响,甚至会击穿绝缘;与上述研究相比,由于二极管在效率、可靠性、变换器尺寸和成本等方面的优势,基于中频逆变和24脉波不控整流的高升压比直流变压器以其控制简单,可靠稳定等优点越来越引起人们的关注。该装置不仅对海上风电场的高压直流传输方面具有重大应用价值,而且也对在大功率光伏直流汇集系统中具有广阔的应用前景。考虑到直流变压器中多台并联逆变器的交流并联部分无同步电网以及环流等问题,本文提出了一种基于中频逆变的功率主从,电压下垂的混合控制策略。其中主机采用定直流电压控制,并建立电压同步矢量,提供基准电流,从机据此基准电流采用功率控制策略,该方法在满足功率分配精度,减小环流的同时不需要快速通讯,稳定性较高。在此基础上,通过matlab/Simulink对所提方案进行了仿真分析,其仿真结果验证了控制方案的正确性。与此同时考虑到该直流变压器的交流侧基波频率为400Hz以及无电网电压参考矢量的特性,本文对直流变压器的滤波参数进行了优化设计并利用小信号进行建模,其稳定性分析以及仿真验证了设计的正确性。最后通过优化设计的滤波参数搭建小功率实验平台,对所提控制方案进行了实验验证,实验结果验证了控制方案的可行性。