摘要：直流变压器是未来直流电网中的关键设备。针对现有直接耦合式模块化多电平直流变压器（modularmultilevel DCtransformer,MMDCT）所存在的交流环流和滤波需求大等问题,该文提出一种适用新能源接入场合的升压型MMDCT（Boost-MMDCT）拓扑及其控制与调制方法。其主要特点在于：1）采用准谐振电路在子模块间构建了平衡功率传递回路,相对现有MMDCT拓扑避免了贯穿桥臂和直流侧的交流环流;2）结合该文提出的相邻子模块互补投切调制方案,实现了子模块电容电压的自然均衡和稳定,控制简单、可靠;3）将加在输入电感上的方波电压幅值限制为单子模块电压,相对现有MMDCT拓扑大大减小了输入滤波电感;4）实现了多数开关的软开关运行和剩余开关的小电流关断,具有较小的开关损耗和电磁干扰。基于Matlab/Simulink,对提出的直流变压器拓扑进行仿真分析,验证其运行原理的正确性及控制算法的有效性。

关键词：直流电网 模块化多电平直流变压器 模块电压自均衡 

单位：上海交通大学电子信息与电气工程学院; 上海市闵行区200240