随着国内外经济的发展,能源需求的增长,传统的化石燃料和环境污染问题日益突出,开发利用新能源已成为亟待解决的问题。类如光伏太阳能、风能、潮汐能等可再生新能源已经成为了当前主要的发展方向。由于这些分布式能源的不可控性,发电并网会对电网造成一定的冲击,严重时甚至影响到电网的稳定性。因此,如何构建一个可以连接分布式新能源和大电网的稳定可靠的“能源路由器”,成为了当前的主要研究课题。固态变压器(Solid State Transformer,SST)既能支持分布式发电、储能及可控负荷系统的即插即用,又可有效地对电能进行管理调度以及故障隔离,成为了未来能源路由器的理想选择。但是采用当前控制方式的固态变压器仍然存在效率不够高,开关管电流应力较大等问题,因此本文基于此控制方式对其进行优化并分析适应不同条件下的控制方式选择进行研究。首先,论文对固态变压器的主电路拓扑及其关键控制技术进行简要分析。在FREEDM中心提出模块级联型固态变压器的基础上,研究并分析了该拓扑的长处和功能。该拓扑对整流级和DAB级的多个低压模块进行串并联组合,以提高其电压和功率等级,从而减小单个模块的电压和电流应力。同时,也根据功率和电压等级的要求设计了主电路参数。其次,对不同级的控制策略进行分析,整流级采用基于共同占空比控制的虚拟d-q变换SPWM控制方式,DAB级采用基于电压正-负反馈的跟随控制方式,并建立了小信号模型,根据模型设计控制参数。接着,针对DAB级的较大回流功率问题,引入两类双重移相控制,分析了其工作原理并建立了传输功率和回流功率的数学模型。以最小回流功率为目标,分别对两类双重移相控制进行回流功率优化分析。在此基础上,对分别采用最优回流功率时的两类双重移相控制的回流功率和电流应力进行比较,分析其优缺点,得出适应于不同条件要求下的最佳移相控制选择方法。最后,搭建实验平台,验证以上控制策略的可行性和优化效果。