为了提高电网的电力传输能力、电力系统的稳定性以及电力流量控制的有效性,本文基于电压矢量合成技术,提出了两相电压合成型直接潮流控制器(Direct Power Flow Controller With Two-phase Voltage Synthesis,DPFC-2PS)。DPFC-2PS 只含有简单的Buck交流单元电路,只有一级功率变换,可同时控制电网传送端的电压相位和幅值,从而实现线路有功、无功功率灵活控制。论文提出了两相电压合成型直接潮流控制器DPFC-2PS拓扑结构,并详细说明了该电路的工作方式,分析了 DPFC-2PS补偿线电压相位和幅值的基本调节区域。当加入选择开关后,DPFC-2PS补偿线电压调节区域增大,它能够实现360°全范围调节。同时在原电网线电压不平衡的情况下,经过一系列公式的推导可知,每一相串入补偿相电压后DPFC-2PS仍然能够得到平衡的新电网线电压。利用Saber仿真软件对两相电压合成型直接潮流控制器DPFC-2PS电路进行了仿真验证,设计了主电路和PWM控制电路仿真模型。仿真结果表明不管在三相平衡电网电压还是在三相不平衡电网电压情况下,在可调节区域内串入不同相位和幅值的补偿相电压后,DPFC-2PS均能够得到平衡的相位和幅值可控的新电网电压。以理论分析为基础,利用TMS320F2812 DSP芯片作为两相电压合成型直接潮流控制器DPFC-2PS的控制核心,主电路、驱动信号合成电路、驱动电路、幅值采样电路以及上升沿捕获电路共同构成了系统的核心单元。本文给出了整个系统中相关硬件电路的原理图并详细介绍了其设计思路与工作原理,同时以C语言作为编程语言、以CCS作为开发环境,给出了相关程序的设计流程图。论文以两相电压合成型直接潮流控制器DPFC-2PS主电路和PWM控制电路仿真模型为参照,研制了一台原理样机。利用原理样机进行了相关实验,给出了 DPFC-2PS的实验结果,验证了 DPFC-2PS理论分析的正确性和控制策略的可行性。