随着社会经济的快速发展，人类对于能源需求的日益膨胀，传统的大型集中式的电网具有成本高、运营维护难度高、安全可靠性差等许多潜在的问题。分布式发电系统能有效利用风能、太阳能等可再生能源，将能量送入电网或作为独立电源为负载供电，具有能源利用率高、安装灵活、污染小等优点，为解决当前能源短缺和环境问题提供了有效的途径。电池储能是一种常用的储能技术，不仅可以实现电能与化学能之间的转换，对外提供柔性的电能，当引入电力系统中时，可以实现电网的削峰填谷，提高电能质量的可控性和系统供电的可靠性，而且还具有特性好、储能密度较高、环境条件好、技术成熟、对安装地点无特殊要求等优点，有着巨大的应用前景。功率转换系统（PCS）作为储能单元与电网或负载的枢纽，其性能的优劣直接影响电网或微网孤岛运行的稳定性。本文以锂电池作为能量储存载体，采用三相T型三电平拓扑为变流器结构，探究了一种基于电池储能的双向功率转换系统（PCS）。本文的主要内容包括：首先，介绍了多电平变流器的常用拓扑，介绍了T型三电平电路的工作原理，并对T型三电平电路的损耗进行了分析，推导出了开关器件工作时的导通损耗和开关损耗的计算方法和公式。其次，建立了T型三电平变流器的数学模型，根据系统的数学模型，设计了系统的控制方案，利用同步矢量电流比例-积分（PI）控制技术，采用基于电网电压定向的电流闭环矢量控制的并网策略和电压电流双闭环的离网控制策略，完成了控制器的设计。然后，分析了三电平空间矢量调制算法，并在分析了中点电压波动机理的基础上，结合三电平空间矢量调制提出了抑制中点电压波动的方法，通过仿真结果表明该算法简单、易于实现，且对中点电压有较好的抑制效果。最后，完成了系统的主电路器件的选型和参数的整定，以及变流器数字控制电路、IGBT驱动电路的设计，在搭建的基于DSP控制的全数字控制实验样机上进行了软件设计和编程实现，并进行了实验验证，实验结果表明了此系统的控制策略的可行性和有效性。