根据国家要求,到2030年,中国国内排放的二氧化碳含量将比2005年时再下降65%以上,各行业的节能减排方案已大力实施,近年来国内机场已加大推广“油改电”为地面飞机提供电能,“油改电”的方案在发达国家已走在前列。本文通过自主研发航空中频电源替代传统的地面柴油发电车为地面飞机提供400Hz储能交流电源。随着电力电子技术及储能技术的发展,航空中频地面电源的研究已朝着大功率、集成化、储能化迈进。本文针对航空中频地面电源所采用的交—直—交拓扑结构,分别对整流器与逆变器进行了深入分析。为了确保航空中频地面电源后级逆变器能够输出稳定且高质量的115V/400Hz中频交流电,使负载在0～400%的全范围运行,转换效率高。针对前级的三相整流器研究了一种动态直流母线控制策略,在传统双闭环PI控制策略的基础上,通过网侧输入电压与负载功率寻求一个适合当前系统运行状态的最佳直流母线电压基准值,然后进行动态直流电压调整。其次由于地面电源在为飞机供电时,输电线缆阻抗造成电压跌落,无法为飞机提供可靠稳定的电压,本文采用了一种具有电压补偿特性的逆变器控制策略,该策略运用电压补偿环、电压外环与无差拍电流预测内环进行控制,通过采用线缆补偿电压前馈的控制策略,提高逆变器系统输出电压,从而进行线缆压降补偿,达到飞机设备115 V/400 Hz的用电要求。本文分析了控制平台的软、硬件结构,包括基于ARM+FPGA控制方案的任务分配以及主程序的设计,详细的讨论了电源转换电路、IGBT驱动分配电路、采样电路等硬件电路,同时还讨论了ADC软件滤波、散热系统软件流程以及人机交互等软件设计。最后本文搭建了一台90k VA的航空中频地面电源实验平台。实验结果表明整流器在高负荷时降低了设备的损耗,提高了设备的转换效率,并且在A相25%过负载情况下,逆变输出电流比传统控制策略降低了11.27%,提高了变换器的输出能力;在低负荷时其变换效率提高了1%～3%;逆变器在进行输出线缆压降实时补偿后,输出电压稳定,其电压总畸变率THD值仅为3.2%,电压质量满足飞机用电需求。