电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)是一种采用电力电子器件和高频变换器的新型智能变压器。它能够取代体积庞大的传统电力变压器,实现电压等级变换、电气隔离和能量传递的功能,此外电力电子变压器还具备功率密度高,可控性较好、智能化的特点,在电力牵引系统、新能源系统、智能电网等场合有很好的应用前景。本文以单相级联型电力电子变压器为研究对象,从理论分析和仿真验证这两个方面对级联型电力电子变压器的控制策略进行研究。本文首先详细介绍单相级联型PET输入整流侧的结构和数学模型,推导了输入整流侧功率传输的表达式,以此为基础提出了两种直接功率控制策略,并以单相PWM整流器为例进行了仿真分析。仿真结果表明,两种控制策略在系统网侧电压的幅值和相位突变时,直流侧电压能保持较好的稳定性,且直流电压跟随有功功率和无功功率参考值的轨迹能快速作出响应,系统抗干扰能力强、鲁棒性好。其次,对单相级联型PET输出侧进行了研究,分析了输出侧级联H桥电压不平衡的原因,介绍了近几年级联H桥电压平衡控制的研究成果,在此基础上提出了改进的电压平衡控制策略。仿真结果表明,该控制策略在系统发生内外部扰动时,可以平衡各H桥直流母线电压,且网侧电流与网侧电压的相位保持同步。再次,对单相级联型PET隔离级DC-DC变换器进行研究。详细介绍了DC-DC变换器的结构和工作原理,根据DC-DC变换器动态响应特性,结合DC-DC变换器功率传输的表达式,提出了虚拟直接功率控制策略。仿真结果表明,在DC-DC变换器输入电压和负载发生扰动时,虚拟直接功率控制策略具有更快的动态响应性能,且能保证输出电压基本不变。最后,针对单相级联型PET隔离级DC-DC变换器并联输出功率均衡的问题,提出了基于直接功率前馈的功率均衡控制策略和基于虚拟直接功率的功率均衡控制策略。考虑到虚拟直接功率控制策略具有更好的动态响应,本文对基于虚拟直接功率的功率均衡控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,在变换器参数发生改变时,该控制策略能迅速使每一路DC-DC变换器传输的有功功率达到平衡。