随着新能源技术与储能装置的广泛应用、电动汽车等新型负荷的接入，传统供电形式正面临着稳定性、高效性、经济性等方面的巨大挑战。为了应对这一挑战，多端口能量路由器概念应运而生。应用于低压场合的多端口能量路由器有集成型和共直流母线型两种，共直流母线型多端口能量路由器功率等级高，端口耦合程度低，易实现模块化，适合大功率工业场合。基于此，本文研究并提出了基于共直流母线型结构的大功率多端口能量路由器方案。
　　本文依托云南电网项目“适应于新能源接入的多端口能量路由器关键技术研究”、国家自然科学基金面上项目“适应于新能源接入的高速铁路多端口功率调节器及其协同控制研究”，对适用于新能源发电单元和储能装置接入的大功率多端口能量路由器进行了理论研究、仿真验证和实物平台搭建，主要工作有：
　　(1)针对于大功率多端口能量路由器的底层交流端口模块，设计了基于T型三电平变换器的技术方案。本文分析了T型三电平变换器的基本工作原理和调制策略，并设计了LCL滤波器等主电路参数。在此基础上，建立了T型三电平变换器在静止坐标系下的数学模型，并提出了双闭环控制策略，其中内环采用电容电流反馈控制，外环采用电源侧电流反馈控制。搭建了仿真模型，分别对T型三电平变换器的稳态性能和动态性能进行了验证，从仿真层面验证了基于T型三电平变换器的交流端口方案的可行性。
　　(2)针对于大功率多端口能量路由器的底层直流端口模块，设计了基于级联Buck-Boost变换器的技术方案。本文根据级联Buck-Boost变换器的基本工作原理设计了两种基本工作模式：Buck模式和Boost模式，并给出了级联Buck-Boost变换器的调制策略，针对其中的双载波型调制策略进行了详细分析。分别建立了Buck-Boost变换器在Buck模式和Boost模式下的数学模型，对应提出了双闭环控制策略。搭建了仿真模型，分别对级联Buck-Boost变换器的稳态性能和动态性能进行了验证，从仿真层面验证了基于级联Buck-Boost变换器的直流端口方案的可行性。
　　(3)基于上述底层端口的设计方案，设计了大功率多端口能量路由器的系统整体方案。根据项目要求调整了系统拓扑方案，并设计了以储能端口为核心的端口协调控制策略，通过调整储能端口在系统稳态运行模式和动态运行模式中的工作状态实现。搭建了仿真模型，分别对系统的不同运行模式进行验证，从仿真层面验证了多端口能量路由器系统方案的可行性。
　　(4)搭建了多端口能量路由器装置平台。介绍了多端口能量路由器平台的系统架构，对底层控制器和上位机平台给出了说明。基于组态王软件设计了上位机监控平台，最后搭建了大功率多端口能量路由器平台，从实验层面验证了多端口能量路由器系统方案的可行性和价值。