电力电子变压器是一种采用电力电子器件和高频变压器,通过电力电子变换技术实现电能变换的复杂变换器系统。本文研究了一种应用于配电网以及未来智能电网的三相电力电子变压器,针对其级联整流器相间和相内各H桥模块直流电压不均衡问题开展以下工作:首先,介绍了电力电子变压器的研究现状,同时对目前电力电子变压器的典型拓扑以及控制方法进行了介绍。在此基础上,建立了三相级联变换器和三电平H桥单模块的开关等效电路,推导电路方程表达式,重点对三相级联变换器相间直流侧电容电压不均衡的问题建立了数学模型并对相间均压原理进行了分析,并将得到的推论应用于三相级联变换器相间均压的控制算法中。其次,论文重点研究了三相级联整流器三相相间和单相相内模块直流侧电容电压不均衡问题的解决方案。针对相间不平衡问题,提出总功率不变的各相独立控制均压算法;针对相内不平衡问题,提出实时电平计算与排序均压相结合的调制方法,解决了三相级联变流器相间以及相内模块的电容电压不均衡问题。接着,基于MATLAB/Simulink建立了三相级联三十六模块的变流器系统仿真模型,仿真在级联变流器负载发生突变时,直流侧电容电压的的电压维持能力以及变流器交流侧电流的动静态响应能力进行了验证,同时验证了本文研究的相间以及相内负载不平衡时的级联H桥单模块电容电压均衡解决方案的有效性。最后,构建了由三相九模块构成的小功率实验验证平台。完成基于FPGA控制器的程序设计,验证了级联变流器在负载突变时直流侧以及交流侧的动静态性能,同时对相间以及相内负载不均衡时,级联整流器对直流侧电容电压的均衡能力进行了验证,结果验证了级联整流器在多种工况下的相间和相内均压策略的正确性及可行性。