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随着风力、光伏为主的分布式新能源发电在微电网中的渗透率越来越高,其输出功率的间歇性和不确定性带来的负面影响日渐突出,需引入储能系统对微电网中的功率波动进行调节。储能功率变换器(Power Conversion System,PCS)作为微网系统与储能介质的接口,在微电网中起到了平抑功率波动、削峰填谷、稳定电压和提高电网电能质量的作用。同时,电网系统电压不平衡、或因短路引起的电压跌落等现象屡见不鲜,所以研究储能功率变换器在非理想电网条件下的控制显得尤为重要。基于此,本文主要研究工作如下:(1)分析介绍了储能功率变换器的应用背景和意义,整理了目前国内外常用的一些非理想电网下的控制策略,总结了单级型和双级型储能功率变换器的拓扑结构,研究对比了传统DC/AC三相全桥拓扑与T型三电平拓扑和单重化DC/DC与多重化DC/DC之间的差异。综合考虑本文所研究的储能功率变换器选用基于DC/DC两重化结构的双级型T型三电平拓扑。(2)深入研究了前级双向Buck-Boost变换器和后级T型三电平变换器的工作原理,为了便于设计储能功率变换器的控制系统,分别建立了双级型T型三电平储能功率变换器在理想电网和非理想电网下的数学模型。(3)在理想电网下,本文给出了储能功率变换器的并、离网控制策略,并通过相应的实验充分验证了策略的正确性。在电网电压不平衡,或因短路造成的电网电压跌落,以及非计划性孤岛等非理想电网条件下,本文采用双二阶广义积分锁相环来精准地锁住电网电压相位,并分别给出了基于频率偏移的主动式防孤岛保护控制策略,抑制并网负序电流控制策略和基于双旋转坐标系下的低电压穿越控制策略。(4)本文在Matlab/Simulink环境中搭建了电池储能系统仿真,验证了非理想电网下的控制策略,并搭建电池储能系统实验平台,最后在一台双级型T型三电平储能功率变换器样机上完成了实验,验证了控制策略的可行性。