智能配电网需要具有较高的电能质量和稳定性,其发展核心是灵活性。当前智能配电网面临着可再生能源大量接入、用户侧需求多样化等挑战,因此,将智能中压配电网与低压配电网互联的变换器设备得到了广泛关注。其中,面向智能配电网的电力电子变压器逐渐成为研究热点,通过电力电子器件和高频变压器实现隔离的电压变换,并且提供较强的可控性和灵活性。对于电力电子变压器中的AC/DC变换器部分,大多围绕AC/DC/DC两级式转换展开研究,第一级交直变换环节的直流输出端需要采用较多大容量电容提供电压支撑,占用体积较大,且不利于节省成本。对于电力电子变压器中的DC/AC变换器部分,现有的单传感器控制方式在稳定性上性能较差。如需提高系统稳定性,变换器需要应用多个传感器来测量系统状态量,例如分别应用电压传感器和电流传感器测量电容电压和电感电流,以实现变换器的高稳定性和高鲁棒性。对于具有多逆变系统的应用场合下,多传感器测量方式的传感器成本在总成本中占有较大比例,在成本上不具备优势。针对以上两个问题,本文开展了以下研究:针对现有两级式交流-直流变换器第一级直流端输出电容较大的问题,本文提供一种基于隔离变换器模块的单级式三相交流-直流变换器,将两级变换变为单级变换,消除大容量电容。此外,给出具有相内交错调制和功率因数调整功能的三相变换器改进调制策略,并据此设计了直流电压、功率因数双环控制方案,实现直流电压、功率因数的稳定与调节。针对现有DC/AC变换器控制技术中稳定性与传感器成本之间的矛盾问题,本文提供了一种结合电感电压和电容电压的单传感器变换器控制方法,利用单一无源电压互感器取代多个传感器,测量组合了电感电压和电容电压的状态量,用该状态量估计电容电压和电感电流,进而实现双环控制,以保证变换器的电压输出性能,并抑制电流谐波。采用该方案的系统稳定性逼近双环控制最优效果,并且可以降低对传感器数量的要求,具有较强的实用性。