配电系统是构建以新能源为主的新型电力系统,实现"碳达峰、碳中和"目标的关键环节。而配电变压器又是配电系统中最关键的电气设备,它同时具备了不同电压等级电网的互联和电力交换的功能,因此,配电变压器安全稳定的运行对配电系统的安全与稳定有着直接的影响。然而,伴随着大规模分布式光伏、电动汽车和电池储能等新能源在配电网中所占比例的不断增大,配电网在电能质量控制、电网运行调控、源荷多元融合等方面的应用需求日益增长,对配电网的安全运行也带来了新的挑战。因此,电力电子变压器及混合配电变压器（Hybrid Distribution Transformer,HDT）等新型装置相继出现。其中,HDT将传统工频变压器与电力电子变压器的优势结合,在进行电网能量传输的同时实现对电能质量的治理。本文以已有的混合配电变压器的结构为基础,在此基础上,提出了一种新型混合配电变压器结构。本文的主要工作如下:首先,对现有的几种典型混合配电变压器拓扑结构及优缺点进行了分析,在此基础上,提出一种高频隔离型混合配电变压器结构,所提拓扑结构采用AC/DC/AC式变换器,具备电能质量综合治理能力,减少电能质量治理投资;提供直流端口,可以实现新型源/荷的友好接入。设计高频隔离变换器,可有效减小电流应力及HDT的体积。并对高频隔离型混合配电变压器的主电路结构及工作原理进行了详细的介绍,建立了相应的数学模型。其次,为保证电能质量治理能力的响应速度及质量,采用了模型预测控制策略（Model Predictive Control,MPC）,并对传统模型预测控制方法的理论基础和设计要求进行了分析。针对高频隔离型混合配电变压器前后级变换器的结构特点,根据拓扑结构的数学模型,以传统的模型预测控制为基础,设计了连续控制集模型预测控制策略（Continuous Control Set-model Predictive Control,CCS-MPC）以及两步预测延时补偿模型预测控制策略,CCS-MPC通过直接计算最优占空比,实现前端变换器输出具有固定的开关频率和开关序列,减小寻优计算量。最后,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了一套10k V/0.4k V电压等级的高频隔离型混合配电变压器模型,并针对不同的阶跃情况分别作出了对比,仿真表明,本文所提结构可以很好的实现电压动态调节、电流谐波、无功补偿以及零序补偿等电能质量治理能力。同时,通过仿真,对比了传统控制与本文采用控制的效果。结果表明,所采用的控制策略具有更好的补偿效果及动态响应能力。