电力电子设备已成为现代电网的重要组成部分。大量分布式光伏、电动汽车通过整流、逆变接入传统交流电网，存在能源转化效率不高、源荷匹配灵活性差等问题。发展直流配电，构建交直流混合配电网，是减少电能转换环节、提升综合能效的必由之路。
    电力电子变压器（PET）是交直流混合配电网络的核心设备，本项目之前，其组网运行主要存在以下难题：①设备损耗大，长期运行的经济性低；②控制保护难，故障隔离慢，存在系统振荡风险，影响供电可靠性；③运行灵活性差，不利于有效集成分布式能源、合理调配多样性负荷。
    项目团队在国家自然科学基金、国网公司科技项目的资助下，开展产学研用协同攻关，研制了高效率多端口电力电子变压器、多功能复用的直流故障电流控制器，突破了交直流配电网控制保护、系统振荡抑制等关键技术，实现了灵活组网、高效运行。主要创新如下：
    ①首创了开关时序优化、零序电压注入的硅基PET损耗抑制技术。创建了谐振频率与开关时序匹配模型，揭示了半导体开关器件中载流子活动对PET损耗的作用机理，有效降低了高频开关损耗；创新了零序电压高频链注入技术，显著降低了导通损耗。研制的硅基PET效率96.44%，达到目前国际最高水平。
    ②研发了分体式碳化硅PET高效运行控制技术。发明了电容回馈型碳化硅驱动拓扑，打破国外碳化硅驱动技术垄断，开关可靠性高、损耗低；提出了分体式PET结构，创新了功率自适应控制技术，研制的碳化硅PET效率98.50%，达到目前国际最高水平。
    ③发明了直流故障限流及振荡抑制技术。研制了集限流、分断和电压补偿等功能一体化的直流故障电流控制器，分断时间≤0.434ms，比传统直流断路器快3倍。研发了基于阻抗在线分析的系统振荡抑制技术，保障了电网稳定运行。
    ④提出了基于PET的交直流电网优化运行技术。发明了多PET互联协调运行方法，优化PET各端口潮流，系统运行成本降低3%；提出了多控制窗融合的电压协调控制策略，实现系统暂态电压偏差＜8%，支撑交直流系统灵活可靠运行。
    获授权发明专利30项，发表论文81篇（SCI 21篇），发布国家标准1项，召集成立IEC工作组，立项IEC标准1项。王锡凡院士领衔的鉴定委员会认为 “整体达到国际领先水平。”国际供电会议主席De Jaeger评价“建成了富有技术前景的示范工程，代表未来配电网技术发展方向。”
    项目建成了苏州同里交直流系统国网重大科技示范工程，以及连云港海岛综合示范工程、北京延庆智能电网工程，实现了源网荷储协调运行。项目成果对支撑大规模电力电子设备接入后电网高效稳定运行具有重要的现实意义。
    项目经济社会效益显著。近三年累计直接效益6.89亿元，新增利税2.19亿元。成果可广泛应用于轨道交通、船舶、建筑等行业，对构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系具有重要价值。