直流变换器是直流输配电系统的重要组成部分,随着直流输配电系统电压等级的不断提升,高电压变比的直流变换器已然成为了当今的研究热点之一。在这一背景下,本文研究了一种新型的谐振式模块化高变比直流变换器(resonant modular high-ratio DC converter,RMHRDC)。RMHRDC采用了模块化结构,其主电路由半桥子模块(half-bridge sub-module,HBSM)构成的阀组、谐振电感、并联输出电感以及整流桥组成。采用HBSM级联结构的RMHRDC具备了良好的可扩展性,通过合理控制HBSM投入和切除的数量可使变换器实现高电压变比、多电压变比的目标,同时使子模块电容电压具有自均衡能力。由于引入了谐振工作原理,RMHRDC具备软开关的特性,进而降低了系统开关损耗。接着,本文研究了 RMHRDC的工作原理。重点对RMHRDC的电压变比、子模块电容电压以及电路内部交直流能量的转换规律开展详细研究,并对RMHRDC的高电压变比、子模块电容电压自均衡能力以及软开关特性等进行了仿真验证。其次,本文研究了 RMHRDC的系统主电路参数和损耗的计算方法,分析了寄生参数对RMHRDC输出特性的影响。再次,本文重点对危害最严重的短路故障进行了研究,推导了 RMHRDC短路故障电流解析式与故障隔离控制方法,提出了故障隔离控制技术,并通过仿真验证了上述理论分析的正确性。最后,搭建了小功率实验样机进行了实验验证,实验结果与理论分析和仿真结果吻合,证明了本文RMHRDC理论分析和控制技术的可行性。