摘要：电子电力变压器(Electronic Power Transformer,EPT)是一种通过电力电子变换实现电力系统中电压变换和能量传递的新型变压器。与传统电力变压器只能实现电压变换和隔离相比,其突出优点是可以灵活调整输入电流、输出电压以及输入功率因数。电力系统中EPT的应用可以改善电力电能质量,提高系统的稳定性,可整合各种交直流分布式电源,实现灵活的输电方式,因此EPT的研究对于电力系统的建设具有重要的意义。本文首先概括了EPT的发展及现状,分析了几种具有代表性的EPT实现方案,针对在配电网中EPT的应用,提出了一种新的三级拓扑结构方案。输入级高压侧为三相三电平PWM整流器电路,降低了元器件耐压等级,采用无功功率和高压整流输出电压闭环,以实现无功可调和稳定高压侧的直流电压；隔离级采用高频变压器,其高压侧为三电平拓扑,低压侧为二极管整流,实现从高压到低压的dc/dc变换和隔离目的,而且通过输出电压闭环控制确保低压直流侧电压恒定；输出级低压侧为二电平三相逆变器拓扑,采用输出电压闭环完成工频交流输出。然后研究分析了这种三级结构EPT的工作原理,对应三级电路采用了三级控制策略,以实现系统输入电流正弦、负荷侧供电电压恒定,可以灵活传输有功,向电网注入无功等功能。在此基础上,基于Matlab/Simulink建立了EPT仿真模型,仿真结果验证了这种EPT变换器具有输入电流正弦、输出电压可调、功率因数可控等特点。最后基于DSP TMS320F2812构建了实验系统平台,包括主电路结构设计和控制电路结构设计,以及对电路元件参数选择进行的理论计算,介绍了实验系统三级结构对应的控制程序流程。实验结果表明,本EPT实验系统可以灵活调整输入电流和输出电压,还可以调节输入功率因数,给予电网无功的支持。