随着全球化石能源和自然环境问题的日益凸显,光电、燃料电池、风电等新能源发电技术因其高效、无污染、不受地域限制等优点,得到了快速发展和广泛应用。两级单相变换系统是新能源发电技术的核心部分,其稳定运行对于新能源的利用有着至关重要的作用。因此本文以此为研究对象,研究两级单相变换系统的稳定性问题。两级单相变换系统由前级升压变换器和后级逆变器组成,前级升压变换器的作用是将低直流电压提高到高直流母线电压,后级逆变器的作用是将直流母线电压转换为交流输出电压,供用户使用或接入电网。由于前级升压变换器的输出阻抗和后级逆变器的输入阻抗存在交互关系,导致两级单相变换系统容易出现稳定性问题。因此,本文通过建立数学模型,推导前级升压变换器的闭环输出阻抗和后级逆变器的闭环输入阻抗,并根据两级变换系统的稳定性判据,确定了两级单相变换系统的不稳定因素。解决两级单相变换系统稳定性问题的常用方法是在直流母线两端并联无源阻抗(常见为DC-Link电容)。但是,无源阻抗存在体积大、参数不易设计等问题。本文针对无源阻抗的不足,提出用于解决两级单相变换系统稳定性问题的有源阻尼变换器。首先,详细分析有源阻尼变换器的工作原理;其次,对主电路中储能电容和滤波电感的参数进行分析和计算;然后,分析有源阻尼变换器的控制策略,推导有源阻尼变换器的等效输入阻抗与控制参数之间的关系。并根据两级单相变换系统的阻抗特性,设计有源阻尼变换器的控制参数和系统参数。最后在PLECS仿真软件中搭建系统仿真模型,验证了有源阻尼变换器解决两级单相变换系统稳定性问题的正确性。根据电力电子系统可靠性评估流程,本文同时对比分析无源阻抗和有源阻尼变换器的可靠性,为工程方案的选取提供科学依据。