超导磁储能系统能够实现与电网能量瞬间交换，可以抑制电力系统电压或频率波动，提高电力系统应对大扰动的能力，增强电网稳定性，改善电能质量，是现今最具有前景的主流储能方式之一。在超导磁储能系统中，变流器十分重要，它的性能直接关系到储能装置的响应速度和功率交换能力。本文根据200kVA/250kJ超导磁储能系统需求研制了一套超导磁储能用电压型变流器。
　　本文研究设计了电压型变流器拓扑结构，根据项目参数进行主电路参数计算，采用了基于同步旋转d-q坐标系闭环控制方法以及空间矢量调制算法，设计了以TMS320F2812为控制器的控制系统和软件硬件2套相互独立的保护系统。设计方案运用Matlab进行了仿真分析和优化，搭建了1/10功率大小的样机进行实验验证，完成了变流器的研制和加工。在系统调试过程，本文研制的变流器能够实现充磁、四象限功率交换及放磁等功能，各项性能指标达到了项目要求。
　　本文对变流器保护做了深入研究，对设定功率超过SMES功率输出能力范围的各种情况作了充分考虑并提出可行方案保证系统稳定运行；研究了变流器电流解耦控制策略，提出去电感解耦控制方法来消除控制算法对电感值的依赖。另外本文还在SMES基础上进行了探索性研究，提出了基于超导磁储能和超级电容器储能的混合储能系统以提升超导磁储能系统性能和经济性。本文所作的研究为以后更大功率变流器的研制提供了参考依据。