为提高电力系统换流器故障的诊断效率与准确性，应用主动限流方法实现换流器故障诊断。使用主动限流控制将换流器输出直流电流限制在1.2倍额定电流附近，限制故障电流，提高故障诊断的稳定性；基于预测模型诊断电力系统换流器故障电流分布特征，将桥臂电流作为诊断参数，对比桥臂电流测量值与预测值之间的差值，若差值大于阈值，则判定诊断出换流器存在故障；实验结果表明，使用该方法诊断电力系统换流器故障时，具有较高准确率与诊断效率，且误诊断与漏诊断率较低，具有良好的换流器诊断效果。

针对T型三电平逆变器驱动的永磁同步电动机驱动系统存在的电容中点电压不易平衡、共模电压较高问题，提出1种有限电压矢量集优化的模型预测瞬时转矩控制MPITC(model predictive instantaneous torque control)策略。首先，鉴于电压矢量对中点电压的影响，仅选用零矢量、小矢量和大矢量参与MPITC。其次，基于开关状态与共模电压的关系，确定13个低共模电压矢量参与控制。再次，为提高电机运行性能，利用长矢量合成虚拟电压矢量替代中矢量参与模型预测控制。最后，根据中点电位和电机电流方向，从19个电压矢量中选出对维持中点电压平衡有利的电压矢量作为预选矢量集。实验结果证明了所提控制策略能够有效降低电磁转矩和磁链脉动及共模电压幅值，同时能够实现中点电压的平衡控制。

针对双有源桥DC-DC变换器在电压不匹配时会产生较大的电流应力，导致变换器效率降低的问题，提出1种结合双重内移相与交错双重移相的组合双重移相控制策略。首先，分析2种控制策略工作原理，建立传输功率和电流应力的数学模型；然后，以最小电流应力为优化目标，利用Karush-Kuhn-Tucker条件下的拉格朗日乘子法求解最优移相比；其次，根据电压比和传输功率对2种控制策略下的优化方法进行组合，利用组合双重移相控制获得全局电流应力最优解，并与现有的单移相和双重移相控制进行比较，得出所提控制策略能够在电压比较大的情况下进一步降低电流应力与回流功率，提高传输效率；最后，搭建实验样机验证该控制策略可行性。

以光伏发电为代表的新能源发电已经成为实现“碳中和”这一目标的重要手段。光伏发电系统通常需要多个光伏组件串联从而获得高电压输出，而在串联光伏组件中由于局部阴影或组件不同程度老化等因素造成的组件特性不匹配会导致系统发电量的严重损失。因此，诸多技术方案被提出以尝试解决这一问题。其中，光伏均衡器成为1种很有前景的解决方案，其采用电力电子变换器将不匹配功率进行转移从而改变组件工作点获得最大功率输出。首先介绍光伏均衡器的基本概念及工作原理。然后详细介绍组件-母线(PV-bus)结构、组件-组件(PV-PV)结构及其他特殊类型结构的光伏均衡器拓扑，并对现有的光伏均衡器拓扑电路进行细致的参数及性能对比分析。最后，对不同类型的光伏均衡器拓扑结构进行总结与评价，为该方向的研究人员提供参考。

为提高微电网应对新能源出力和负荷不确定性的能力，提出1种考虑灵活性资源的微电网优化控制策略。根据各类灵活性资源的源储荷特性进行分类，建立微电网双层优化调度模型。用户层引入用户侧灵活性资源，以用户费用和净负荷差值最小为优化目标，决策变量为电动汽车和可平移负荷出力功率。源储层模型加入储能侧与发电侧灵活性资源，以微电网运营商成本和失负荷率最小为优化目标，决策变量为燃气轮机、主网联络线和储能单元出力功率。使用场景缩减的季节典型日数据进行算例仿真，采用改进后的基于分解的多目标进化MOEA/D(multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition)算法对双层优化调度模型进行求解，年均用户费用降低6.85%，运营商年均总成本下降14.68%，年均失负荷率下降6.65%，验证了本文所提模型的合理性和有效性。

为了研究单管正激变换器传导共模EMI特性，降低单管正激变换器的共模噪声，对单管正激变换器的传导共模噪声传输机理进行分析。基于分析建立共模噪声路径模型，提出1种计算方法明确外接电容大小来改善共模噪声；同时针对传统计算二次侧感应电荷量模型存在的缺陷，提出改进计算模型，通过仿真验证表明理想条件下改进模型准确性较高；然后使用平衡绕组的方法降低流经变压器的共模噪声，并通过1台单管正激电源样机进行实验验证，结果表明了计算外接电容方法的有效性，及在绕组距离较近且绕组较密情况下，改进计算模型计算的电荷量准确性较高。

飞跨电容钳位型三电平变换器具有降低开关管的电压应力、减小滤波电感体积等优势。变换器工作时，飞跨电容电压需要稳定在高压侧电压的一半，常采用调节占空比的控制策略，但该方法存在飞跨电容电压与输出电压控制耦合的问题，在飞跨电容电压调节过程中电感电流波动较大。针对这一问题，分析了移相控制策略实现飞跨电容电压与输出电压控制解耦的优势，并深入分析其控制特性。通过建立飞跨电容电压的谐波模型，分析了飞跨电容电压与移相角的关系。建立飞跨电容电压受开关管占空比D和移相角度∆φ之间的低次谐波函数关系，并结合时域模型划定出移相控制的有效占空比区间，以及使得移相控制性能最优的占空比。建立仿真模型并搭建了1台3.6 kW的实验样机，将移相调节与占空比调节的飞跨电容电压控制策略进行对比，验证了移相控制的解耦优势以及控制特性。

对蓄电池与超级电容组成的混合分布式储能虚拟同步机控制系统进行改进。提出混合储能功率分配原则，根据不同频率段设计分频滑动滤波方法，针对不同频率的功率波动，对虚拟转动惯量进行分段改进，实现蓄电池与超级电容协调配合。针对传统虚拟同步机无法抑制频率振荡的问题，对虚拟阻尼系数进行改进，采用自适应虚拟阻尼，提高控制系统在发生频率振荡时的调节能力。通过MATLAB对所提控制策略进行仿真验证，结果表明：对混合储能虚拟同步机进行分频控制，当负荷发生无规律波动时，超级电容及时响应高频功率波动，蓄电池平抑低频功率，可以实现蓄电池与超级电容协调配合。当面对突减、突增10 kW负荷时，采用自适应虚拟阻尼可以应对混合储能因为负载功率波动引起的有功出力频率振荡，频率超调量控制在0.06 Hz以内。所提控制策略面对功率突增、突减工况均可实现频率小偏差调节。

变流器的开关速度和开关频率越来越高，对直流侧去耦电容也提出了更高的要求。针对开关管关断过程中电压、电流振荡带来的过电压尖峰和去耦电容损耗问题，首先建立考虑系统杂散参数的瞬态电路模型，分析开关管关断过程中过电压和去耦电容电流振荡的演变过程；然后提出考虑主电路寄生参数和去耦电容等效串联电阻的损耗模型，量化分析实际工程中去耦电容选型所受的限制因素，得出去耦电容容值、损耗限制条件的优化选型方法；最后通过仿真和实验验证了所提模型和分析方法的正确性。

应用于储能系统的电流源型双有源桥式变换器往往存在电流应力大、软开关范围受限等问题，限制了变换器的效率和功率密度。针对此问题，结合耦合电感技术，提出1种储能侧电流纹波小且软开关范围宽的电流源型双有源桥式变换器。变换器的储能侧由2个并联的电流源型全桥构成，可有效减小储能侧开关管的电流应力。通过调节储能侧并联全桥间的移相，可减小储能侧电流纹波；通过合理设计耦合滤波电感，得到足够大的互感电流以满足开关管的软开关条件。详细介绍了变换器的工作原理和稳态分析，并设计了400 W的实验样机，实验结果进一步验证了所提变换器的优越性和可行性。