随着科技的进步,各国对新能源的研究也日益发展,目前已经能对风能、太阳能和潮汐能进行合理利用。然而传统变压器本身具有局限性,不能很好的处理新能源接入电网带来的电网能量流动复杂多变、电网电压不对称和频率偏差等电能质量问题。随着现代电力电子技术的日趋成熟,高压大功率器件已可投入实际使用,电力电子变压器成为了电网中完成电压变换的最好选择。其中基于模块化多电平变换器结构的电力电子变压具有很好的控制能力,发展前景有力。首先,论文对电力电子变压器的研究背景及意义进行了概述,对电力电子变压器的发展过程进行了回顾,并列举分析了几种典型的拓扑结构;针对当前热门的模块化多电平型拓扑结构,对其相关技术的研究现状进行了介绍。论文设计了一种全模块式的电力电子变压器拓扑,该拓扑为三级式结构,接着对变压器中的各级拓扑结构和采用的子模块进行了说明,并详细阐述了子模块的工作原理,在此基础上完成了各级结构数学模型的建立。其次,确定了系统的基本换流控制策略为双闭环结构控制,并对双闭环中的传统控制方式进行了分析和改进,采用了基于内模控制的内环电流控制策略和基于自抗扰的外环控制策略,提高了对系统的控制能力;通过对系统环流的分析,结合自抗扰环流控制策略实现对环流的抑制,提高系统的环流抑制效率。在调制控制方面,系统选用最近电平逼近策略对系统进行调制,在此基础上提出了基于极值索引排序的均压策略,并针对子模块的开关频率进行了优化,以此提升均压效果并降低系统开关频率。论文最后对全模块式电力电子变压器的主电路参数以及硬件软件进行了设计,然后利用MATLAB仿真平台对各级结构和整体系统进行了模型搭建,对换流控制策略、环流抑制策略和均压优化策略进行了仿真分析,仿真结果证明了所采用的策略具有相应的控制效果,能符合预期控制需求。