近十几年,风力发电、太阳能发发电等新能源发展很快,但是传统的电力变压器由于其自身的特点,并不能为快速发展的新能源提供良好的并网端口和输出高质量的电能,所以其越来越难以适应现代电力系统的发展。随着电力电子技术的发展,高压大功率开关器件的研制成功,电力电子变压器成为解决上述问题的一个很好的选择。本文提出了 一种三级结构均采用模块化多电平换流器结构的电力电子变压器拓扑形式,其中高压级和低压级采用三相半桥型模块化多电平换流器,中间级采用单相H桥型模块化多电平变流器。该结构形式的电力电子变压器可以根据实际需求,增减各级子模块数量,实现电压的灵活升降,扩展了电力电子变压器的应用范围。随后对电力电子变压器三级结构的工作原理与数学模型展开了深入的分析,在此基础上为高压级设计了基于反步法的模块化多电平换流器控制器,紧接着介绍了载波移相PWM调制和最近电平逼近两种调制模块化多电平换流器调制方法,为模块化多电平换流器内子模块电容电压控制提出了基于映射策略的电容电容平衡控制方法,为模块化多电平换流器内相间环流抑制提出了基于滞环控制的环流抑制策略;对于本文提出的单相H桥型模块化多电平变流器中间隔离级,构造了虚拟正交量,设计了基于直接功率控制法的控制策略。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对三级模型及其控制策略、子模块电容电压平衡控制、环流抑制策略进行了仿真分析,仿真结果证明了所提出策略和结果的有效性。同时本文对MMC型PET主电路参数及部分软硬件做出设计,为样机制作奠定了基础。