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近些年来在对可再生电力能源的研究方面光伏微电网因为能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入而越发的受到重视。但是在光伏微电网系统中对DC-DC变换器领域的研究还有很多问题值得我们去探索。基于此,本文依托新型的三电平DC-DC拓扑结构进行研究,使其可以适用于大容量微电网分布式光伏电源中。该三电平DC-DC变换器既可以输出稳定的高电压直流电,实现储能端和直流负载的快速充电,还包含了部分阴影下的最大功率点跟踪技术。为了实现这些目标,文章重点需要解决三电平DC-DC变换器输出端中点电压波动的问题和部分阴影遮挡下最大功率点跟踪的算法问题。为了解决三电平DC-DC变换器中点电压输出不平衡的问题,文章先对优化后的三电平DC-DC变换器拓扑结构及其工作原理做了详细的介绍,然后分析其不平衡产生的原因,通过将中点电位在平衡情况和多种不平衡情况进行对比和研究后,制定了适合该拓扑结构的相位间隔的多载波脉宽调制策略。接下来文章通过对光伏电池进行数学建模,通过仿真分析对比了无阴影遮挡和部分阴影遮挡时的输出特性曲线,并选择使用了粒子群算法来解决该情况下最大功率点跟踪的算法问题。在确定了调制策略和最大功率点跟踪算法后,文章通过理论分析使用双闭环控制方法对该变换器进行控制。文章最后将整个变换器系统按照功率为10kW,输入电压500V、电流20A,输出电压1200V对主电路器件参数计算选型;并对控制部分电路做了基本的设计。利用MATLAB/Simulink建立系统模型进行仿真,对该变换器在不同情况下输出电压及中点抑制的仿真结果进行了分析,验证了调制策略、最大功率点跟踪算法和控制方法的有效性。