伴随着能源危机与环境污染的日益严重,分布式发电系统迅速发展,因电压等级与电能形式的不同,使其并网成为关键的难题,这就依赖智能电网的建设。电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)作为智能电网的核心设备,可以为分布式电源提供交、直流并网接口。PET是一种新型变压器,不仅具有传统变压器的电压等级变换、能量传输的作用,通过先进的电力电子变换技术,还可以对网侧电流、用户侧电压以及能量的传输方向进行灵活控制,实现单位功率因数运行、网侧与用户侧的隔离以及能量的反向传输等功能。本文给出了PET发展历程,给出典型拓扑及其各自的优缺点,确定以三级式模块级联型PET作为本文的研究对象。本文通过分析网侧变换器与中间级的平均模型,建立了两者的小信号模型,推导出传递函数。基于网侧变换器与中间级各自的控制目标,网侧变换器应实现各模块的输出直流电压均衡,因此在基于单相D-Q变换的共同占空比控制的基础上引入电压均衡控制；中间级应实现各模块的功率均衡,因此在共同占空比的基础上引入功率均衡控制；并且对网侧变换器与中间级的闭环系统设计进行了详细介绍。本文对中间级的无电流传感器的功率均衡原理进行了详细介绍。此外,为了实现能量的双向传输,本文给出了能量反向传输时的控制策略,与能量正向传输不同,网侧变换器采用功率控制,中间级采用电压控制,并对功率控制原理以及中间级移相的实现做了详细介绍。本文对提出的控制策略进行了PSIM仿真验证,并且搭建了基于DSP与FPGA的三模块级联型PET实验平台,PSIM仿真与实验验证了本文提出的控制策略的可行性。