电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)是基于电力电子变流技术与高频变压器技术的新一代电力变压器,其在智能电网、能源互联网等应用领域具有明显优势,得到了国内外众多专家与学者的关注。区别于传统电力变压器,PET不仅具备变压、电气隔离、能量传递等功能,更兼备电能质量隔离、控制故障隔离、主动交直流能量管理和全景状态监测等优点。因此,PET在新能源入网、智能电网、能源互联网以及机车牵引系统等领域具有广阔的应用前景与价值。电力电子变压器作为电能变换的重要枢纽,可靠性、稳定性、效率、体积与成本等都是评价其重要指标。对于电力电子变压器自身而言,各功率模块参数差异和网侧纹波功率的存在将引起PET出现直流电压直流分量的不稳定和纹波电压分量电压过大等问题。这些问题将对PET的稳定性带来不良影响,降低网侧的电能质量,同时也会降低PET的运行效率,不利于整机体积的优化与成本的降低。因此,针对PET开展直流电压波动抑制具有重要意义。本文以PET的直流电压稳定均衡与纹波抑制为主要研究内容,通过对直流电压波动产生机理的深入分析,提出针对各问题的控制与运行策略。主要工作包括两个方面:(1)直流电压均衡方面:针对级联型PET各级模块参数不一致所导致的直流电压直流分量波动现象,深入分析了其直流电压波动的内在机理,指出采用差异化占空比控制可以避免直流电压出现波动,在简述与对比现有研究的基础上提出了一种基于低压直流母线功率前馈的均压均功率控制策略,仿真分析验证了所提控制策略的在抑制直流电压直流分量波动方面的正确性和有效性。(2)直流纹波电压抑制方面:针对电力电子变压器在功率传输过程中出现的直流纹波电压问题,深入分析了直流纹波电压在单相系统与三相系统中的生成机理,并针对不同系统结构特点提出了具有针对性的纹波抑制策略,仿真分析验证了所提控制策略的在抑制直流电压纹波纹波方面的正确性和有效性。本文最后,针对论文研究对象,借助RT_LAB系统构建半实物实验平台,绘制并调试了主控制器,对文中所提级联型PET控制策略进行数字化设计和控制效果的实验验证。实验结果表明,所提级联型PET直流电压波动抑制策略数字化实现的可行性以及其在抑制直流电压波动方面的有效性。