直流变换器是连接中压供电网与交流配电网络的关键设备之一,为保障电气负荷的正常工作发挥着至关重要的作用。其中,中压大容量直流变换器对于为船舶和航空航天等设备提供可靠和高品质的电压具有极其重要的作用,因而具有着较为广泛的应用前景。本课题针对中压大容量直流变换器的顶层控制软件进行设计,以实现控制直流变换器得到较好的动静态性能,进而使设备获得高可靠性和高品质的电压,实现供电的可靠性,为进一步控制设备的目标性能提供了基础和保障,因而具有重要的理论和应用意义。本文首先通过对比各种拓扑结构直流变换器综合性能,选择三相三重化直流变换器的拓扑结构,然后对其硬件电路进行基本的电气设计,并且介绍顶层控制器控制软件的功能需求和接口需求,以此为基础设计本文的2MW直流变换器顶层控制软件设计,最后在实时仿真系统的软硬件系统上的测试结果验证了设计的直流变换器顶层控制器软件的可行性和可靠性。本文包含的具体内容为:首先通过对现存主要的直流变换器的拓扑结构的技术成熟度、功率密度和扩展性进行对比,选择了功率密度高、三相之间互为冗余备份和扩展性高的三相三重化直流变换器进行下述的研究。其次介绍中压大容量直流变换器的系统功能和性能指标,基于上述分析对直流变换器进行电气设计和主要参数的设计,得到本文所研究的2MW直流变换器的基本电路设计。接着介绍直流控制器顶层控制系统的状态和对应的功能划分,在此基础上,对顶层控制器控制软件主要的功能要求和外部接口要求进行具体地阐述,基于上述要求对顶层控制器控制软件进行设计。最后介绍实时仿真系统的软硬件系统,并对本文所设计的顶层控制器软件中与顶层控制器相连接的HMI和底层控制器进行测试,与此同时,检测能否对对应器件状态的进行判定,对过程控制功能进行测试。测试结果验证了本文设计的直流变换器顶层控制器控制软件的可行性和可靠性。