随着微电网技术逐渐成为新能源系统的发展趋势,为实现电网和分布式电源的协调发展,微网技术对未来分布式电源的实际应用至关重要。而微电网中的光伏、风机等发电单元和储能单元在配电网中的应用与先进的电力电子技术研究密切相关。因双有源桥式DC-DC（Dual Active Bridge,DAB）变换器能够实现能量双向流动,且具备了大功率容量、电气隔离和零电压导通（Zero Voltage Switching,ZVS）等特性,受到了国内外电气研究者们的广泛关注。首先,本文讨论了DAB变换器在单移相调制下的各个开关状态,根据DAB的基本原理和工作特性推导了单移相调制下传输功率、回流功率与移相比之间的数学模型,通过分析可知移相比的变化能够影响传输功率、回流功率的大小和方向。当输入、输出电压不匹配时,单移相调制存在较大回流功率、软开关难以实现等问题,从而增加了DAB变换器的功率损耗。其次,基于单移相调制方式存在的不足,本文进一步讨论了DAB变换器在扩展移相和双重移相调制下各个开关管的工作状态,建立了传输功率、回流功率与移相比组合之间的数学模型。通过理论分析可知扩展移相和双重移相调制可以增大传输功率和ZVS的调节范围,降低回流功率。同时,针对当传输功率相同时,不同的移相比组合会存在不同大小的回流功率的问题,对扩展移相和双重移相调制进行了改进,以回流功率作为目标函数,以传输功率和ZVS特性作为约束条件,利用拉格朗日乘数法找寻最优移相比组合,从而求得回流功率的极小值,提出了全功率范围内最小回流功率的控制方案。另外,对比分析传统DAB变换器的传统PI控制方法,本文提出了一种虚拟功率控制方法与最小回流功率控制相结合的优化控制方案,以实现最小回流功率控制的同时拥有更快速的动态响应特性,从而对DAB变换器的稳态性能与动态性能同时优化,并绘制出了相应的优化控制框图。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台对本文所提的回流功率优化控制策略进行仿真验证,搭建了基于扩展移相调制和双重移相调制下回流功率的优化控制模型。仿真结果显示,对比基于传统PI控制策略的仿真效果,回流功率优化控制策略在回流功率和软开关方面显然优于传统PI控制策略。对比分析扩展移相调制与双重移相调制的回流功率优化控制效果,仿真结果显示,由于双重移相调制不能实现全部开关管的ZVS特性,使得当输入输出电压不匹配的情况下,DAB变换器的回流功率不能完全降低为零。因此,比起双重移相调制,扩展移相调制方式下的回流功率优化效果更佳。