大功率高压直流电源在难熔金属熔炼、高压静电除尘等工业领域中的应用日趋广泛,该电源常采用多模块输出串联以达到高压输出的目的。这种多模块输出串联的高压直流电源有两个重要的问题值得研究:1)不均压输出问题。各串联模块的变压器变比、元器件耐压不同都会引起输出电压不均衡的问题,输出电压不均还会使得系统的运行寿命降低,系统运行的稳定性变差。2)稳定性判别方法问题。这种多模块输出串联电源的稳定性在系统运行一段时间后稳定度会变差,甚至会产生故障,目前需要一种在线的稳定性判别方法。基于此,本文对该种电源的不均压输出和稳定性判别方法问题分别进行了研究。解决不均压输出问题的前提是需要有一个能够定量分析多模块输出串联电源均压能力的指标,基于此,本文提出了一种能够描述各个模块均压能力的均压指标,即标准均压差。解决不均压输出问题的关键是均压控制策略的研究,针对目前的均压控制策略不能兼顾每个模块的输出电压能力与总体均压力度的问题,本文提出了一种协调式均压控制策略,并建立了均压控制策略的数学模型。目前多模块高压直流电源的稳定性分析方法通常都需要建立高阶的传递函数,计算比较繁琐,且基于阻抗比的稳定性判别方法并不适用于这种输出串联的拓扑结构,基于此,本文提出了一种基于阻抗分析的稳定性判别方法,通过在线实测阻抗大小,可分析出该输出串联电源的稳定度。文中通过对平均均压、交互式均压、分布式均压及协调式均压控制策略的建模及仿真进行对比分析,仿真出了所提出协调式均压控制策略在两种不均压工况下标准均压差指标最小。文中也建立了多模块输出串联系统的小信号模型和仿真模型,仿真分析了所提出基于阻抗分析的稳定性判别方法的有效性。同时,本文设计并搭建了三模块输入并联输出串联的高压直流电源实验平台,实验验证了所提出协调式均压控制策略和基于阻抗分析的稳定性判别方法的有效性。