并网制氢电源是输入交流，输出数百伏、数十千安直流的大电流整流设备。现有制氢电源多使用基于晶闸管的相控整流，但是晶闸管制氢装置谐波大、无功大、需要额外配备额外的补偿装置，影响成本、损耗、体积。为了改善晶闸管方案的电能质量问题，VSC+Buck的全控方案被提出，但是其需要AC-DC和DC-DC两级变换实现降压，成本和损耗仍然是亟待优化的难题。针对上述问题，清华大学创新提出新型全控电流源型制氢电源技术，具有效率高、调制简单、运行范围宽、功率拓展容易等优势，可广泛应用于新能源制氢等领域。创新使用MCSC作为制氢电源拓扑。仅通过单级变换实现适用于制氢电源的大电流整流，和双级变换拓扑相比体积降低20%以上，并且具有直流侧零起升流、电流纹波小，交流侧多电平电流谐波小、单位功率因数运行的特性；提出适用于模块化拓展的紧凑型MCSC拓扑，将滤波电容集成于子模块内部，可以通过模块的自由拓展适配不同容量和电压电流等级的电解槽。针对5MW等级的制氢电源提出了基于IGBT串联快恢复二极管桥臂的子模块；针对10MW及以上等级提出了基于逆阻IGCT桥臂的子模块。攻克MCSC模块级均流控制的难题。提出了针对于低容量高频IGBT器件的高频载波移相调制的均流方法，在开关频率450Hz以上时实现子模块的均流主动控制；提出了针对于大容量低频IGCT器件的阶梯电流逼近调制以及相应的脉冲分配均流方法，能够在近工频的开关频率实现子模块的均流主动控制。提出MCSC的冗余和故障保护策略。通过故障模块切除策略，仅需要设置模块级别的直流侧断路器即可实现故障模块在线切除功能，进而实现冗余运行，相较于市场现有方案大幅提升制氢电源装置运行可靠性。