序

为应对气候变化，我国大力推进新能源和节能减排，并在第七十五届联合国大会上向全世界宣布了我国的双碳目标。为实现双碳目标，我国将大力发展风电、光伏等可再生能源，大力发展电动汽车、高铁、城轨等电气化交通，提升电气化在能源生产、消费中的比例。然而无论快速发展的新能源还是不断涌现的电动汽车充电站、数据中心等新型负荷，都存在随机性、间歇性、波动性等问题，这对传统交流配电系统的稳定运行带来了严重挑战，因此，需要发展新型配电系统技术。

近年来直流配电或交直流混合配电等受到了国内外的关注，相关技术处于快速发展阶段。直流变压器作为新型配电系统的核心部件，除具有传统变压器的升降压和隔离功能外，还具有潮流控制、保护、系统稳定等独特功能，适用新能源电动汽车充电等接入，并显著提升配电系统的性能。高效率、高功率密度、高可靠性的直流变压器是实现新型配电系统的关键装备，成为当前电力电子领域的研究热点。目前直流变压器仍存在结构复杂、体积大、可靠性不高，且运行效率不如交流工频变压器高等问题。因此，有必要进一步深入开展直流变压器拓扑结构、控制、设计与制造技术的研究开发，以实现直流变压器技术实用化，助力新型配电技术的发展，促进新能源和电动汽车产业的发展。

东南大学陈武教授团队在国内较早开展直流变压器技术和中压直流配电的研究开发，先后获得国家自然科学基金优秀青年基金、国家重点研发项目等的支持，并积极与企业合作，成果在国内中压直流配电网示范工程中得到应用。作者在系统总结直流变压器关键技术研究成果的基础上，撰写了《直流变压器拓扑、控制及应用》。该著作凝聚了研究团队近十年的研究成果，首先回顾了直流变压器相关研究现状，梳理了直流变压器拓扑结构，并对不同拓扑结构进行了比较。在此基础上，介绍了高性能直流变压器拓扑结构、控制策略、样机研制。第一部分介绍了多模块串并联型直流变压器的优化方法，包括基于三相三倍压变换器的紧凑化直流变压器及控制，谐振/双有源桥变换器组合式直流变压器，以及电容间接串联式直流变压器方案；第二部分介绍了模块化多电平型直流变压器及控制；第三部分围绕直流变压器样机的设计，面向10kV直流配电系统介绍了120kW三相高频隔离变压器设计方法，以及2MW开关电容型直流变压器的设计与实验方法。

直流变压器作为中压直流配电系统中的关键装备，是支撑新型配电网稳定、可靠、高效运行的核心关键。目前尚缺乏该方面的系统性书籍，该著作的出版对相关技术的普及和推动具有很好的作用，为从事新型配电技术的科技工作者或研究生提供了很好的参考书，并对高性能直流变压器研发有良好的启迪作用，将促进我国新型配电技术的发展。

徐德鸿 浙江大学教授