自人类进入21世纪以来,伴随着以新能源和可再生能源逐步代替化石能源为目标的新能源革命的号角,储能技术受到了前所未有的重视,并有了飞速发展。在储能技术中,通过电力电子电路与电网相连的静止桥接储能装置,能够对其与电网交换的有功功率和无功功率进行独立、快速、准确控制,为电力系统运行控制提供了一种灵活的新手段,已成为电力系统稳定控制的一种新的有效工具。因此,研究静止桥接储能装置在电力系统稳定控制中的应用具有十分重要的意义。本文从含静止桥接储能装置的单机-无穷大系统线性化扩展模型入手,以转矩法和状态空间分析法为工具,阐明了静止桥接储能装置影响电力系统动态特性的作用机理。进而,以增加电力系统阻尼和提高电力系统暂态稳定性为目标,对满足工程化应用要求的静止桥接储能装置系统层控制器进行了全面而深入的研究。论文的主要工作及取得的成果包括：(1)以SMES装置为例,推导了静止桥接储能装置主电路标幺值数学模型,并基于该模型,系统且全面地研究了功率调节系统的控制器及其参数整定方法和大容量扩展问题。论证了静止桥接储能装置无论采用基于电流反馈的功率开环控制方式还是采用功率闭环控制方式均可等效为具有一阶惯性环节的可控功率源这一结论,并给出了其惯性时间常数与功率调节系统控制器参数的定量关系。对大容量电压型功率调节系统中的多相斩波器控制问题进行了深入研究,提出了一种新的用于SMES装置的多相斩波器控制方法。该方法通过切换电压控制矢量实现了具有良好抗扰动性能的直流电压控制,并通过电压控制矢量不同开关组合的切换实现了多相斩波器的良好均流。(2)详细阐明了静止桥接储能装置影响电力系统动态特性的作用机理。对静止桥接储能装置有功功率调节和无功功率调节影响电力系统动态特性的不同特点、发电机励磁控制以及阻尼绕组对储能装置作用的影响进行了深入研究。在考虑发电机阻尼绕组对储能装置作用的影响时,提出了一种利用储能装置功率调节到发电机转子电角速度变化量的留数求取功率调节到其产生的电磁转矩变化量传递函数的近似方法,并对所提方法的准确性和适用性进行了论证。(3)从控制器结构设计、参数整定、控制输入选择、鲁棒性分析等多个方面对满足工程化应用要求的阻尼控制器进行研究。提出了一种计及发电机阻尼绕组影响的阻尼控制器简化设计方法,并通过根轨迹分析论证了所提方法的有效性。得出了有工程实用价值的结论：对于含储能装置的单机-无穷大系统,储能装置采用以△ω或-△Pg为反馈输入的阻尼控制器,能够有效增加电力系统机电模式阻尼；采用△Pg为反馈输入的阻尼控制器容易引起频率较高的控制器模式失稳或频率稍高的励磁模式失稳,从而限制了储能装置提高电力系统稳定性作用的发挥：储能装置同时利用有功功率调节、无功功率调节增加电力系统阻尼时,阻尼改善效果对发电机并网电抗及运行点变化的鲁棒性较强。(4)通过对电力系统大扰动暂态过程的合理分段,并考虑励磁控制的综合影响,提出一种满足工程应用要求的储能装置分段控制器。所提分段控制器通过将储能装置与发电机励磁控制进行协调配合,兼顾了电力系统暂态稳定性提高和阻尼增加两个方面,可在大扰动暂态过程中充分发挥储能装置提高电力系统稳定性的作用。(5)作者作为主要研究人员全程参与了“150kJ/100kW高温超导磁储能系统”项目的研究与试验工作,主要承担了功率调节系统和监控系统的仿真计算、原理设计、样机系统开发与调试、系统试验方案设计与分析论证以及试验结果分析等任务。依托该科研项目,进行了功率调节系统试验、动模试验和现场试验。试验结果验证了本文研究的功率调节系统控制技术、储能装置的作用机理分析以及不同反馈输入作用效果差异等理论分析结果。