分布式新能源的普及以及风能、光能、储能系统的大量应用,使交流配电网的运行以及管理受到了巨大的挑战。相比于交流配电网,柔性直流配电系统凭借其具有无谐波、电能质量高,无功功率损耗与集肤效应低、电能传输效率较高、便于新能源接入、供电半径大和传输容量大等优点,以及直流配电系统易于多点馈入,多端成网,因而,随着直流变压技术难题得到攻克,网状多端直流配电网相关技术的研究得到了越来越多的学者和工业界的关注。点对点式直流系统可以通过换流站方便地进行潮流控制,但是网状多端直流配电系统因一条换流站母线上具有多条直流馈线回路,潮流控制和调节不能再单纯依靠换流站直流电压或功率控制来实现。若潮流按照线路阻抗自然分配,则会产生较高功率损耗,甚至过载。因此,在网状直流配电系统中需要引入直流潮流控制器。目前主流的直流潮流控制器是变压型串联式的,存在潮流调节范围小,端口不具有可拓展性,结构模块化不足等问题,本文针对所提出的内嵌式直流潮流控制器结构、运行控制及其在中压配电领域的应用开展了研究,主要工作如下:1、结合输入串联输出并联型直流变压器拓扑结构,提出了一种多端口内嵌式直流潮流控制器。具备同一电压等级的多个直流端口,直流端口之间的电压差完全可控,可实现网状多端直流配电系统的潮流灵活控制。具有拓扑结构模块化、端口容易实现多端口拓展,线路潮流可双向调节,潮流调节范围较广等优点。2、提出了该内嵌式直流潮流控制器与直流变压器的能量平衡协同控制策略,实现直流潮流控制器内部能量交互与协同运作,保证输入串联输出并联直流变压器正常工作的同时维持内嵌式直流潮流控制器直流母线电压恒定。基于MATLAB/Simulink数字仿真平台,建立仿真模型,验证了该直流潮流控制器及其控制策略的可行性和有效性。3、根据能量平衡协同控制策略,提出了内嵌于输入串联输出并联型直流变压器的多端口直流潮流控制器的优化控制策略,降低了设备运行的损耗,提高了设备的运行效率。通过仿真验证了优化控制策略的正确性和有效性。4、基于电力电子积木实验平台,搭建小功率实验样机,验证内嵌于直流变压器的直流潮流控制器拓扑结构和能量协同控制策略以及其优化控制策略的可行性和有效性。