随着全球工业化程度不断加深,化石能源逐渐消耗殆尽。由于可再生能源发电具有清洁性和可再生性的优点,得到了日益广泛的应用。可再生能源发电往往通过分布式电源的形式接入电网,综合效能低下,交直流混合系统在灵活性、经济性和可靠性方面存在明显优势。多端口电力电子变压器,除了具有变压器的基本功能以外,还可以实现调节电能质量,控制潮流方向等功能。目前关于电力电子变压器的研究,还处于起步阶段,有必要对交直流混合系统中的电力电子变压器的接地方式和故障特性展开研究。本文选取三级式四端口典型拓扑结构的电力电子变压器为研究对象,分别研究了各端口接地方式的选择、直流端口故障特性分析方法和直流端口接地阻值的计算分类方法。首先,充分学习了电力电子变压器的结构和工作原理,以及输入级、隔离级和输出级的控制策略。综合考虑各种结构的电力电子变压器的优缺点,选取了一种三级式四端口的电力电子变压器作为研究对象,它的输入级为级联H桥结构,隔离级为DC/DC变换器,输出级为三相逆变器,并在PSCAD中进行建模。其次,分别分析了四端口电力电子变压器各端口的接地方案。针对交流端口,从弧光接地过电压、故障选线等角度进行了接地方式的选择。另外在低压交流端口,还充分考虑了设备外壳的接地。针对直流端口,考虑了系统的不同运行方式,利用PSCAD软件仿真正常运行和单极接地故障下的端口电压、电流情况,比较各种接地方式的优劣性,得到直流端口的接地方案。然后,对电力电子变压器的直流端口发生单极接地故障进行故障分析,分析了短路过程,给出了短路电流计算方式。提出在单极金属回路运行方式下,接地电阻较小时,短路过程分为谐振阶段和反并联二极管续流阶段,接地电阻较大时,仅有谐振阶段;在伪双极运行方式下,仅有谐振阶段。最后,对电力电子变压器直流端口的电阻接地方式中的阻值分类方法进行了研究,选取以继电保护能否准确动作和电力电子变压器能否闭锁作为阻值分类的临界条件,定义了电力电子变压器直流端口接地电阻的高中低阻值。并在MATLAB软件中对电力电子变压器直流端口的三类阻值阈值进行了计算,仿真验证表明,通过该分类方法可以准确定义三种类型下的接地阻值。综上所述,本文完成了交直流混合系统中电力电子变压器各端口接地方式的研究,同时给出了电力电子变压器直流端口的单极接地故障特性分析方法,提出了直流端口接地阻值的分类方法,具有创新性与较高的实用价值。