随着信息技术和现代电力电子技术的不断发展,人们对电能质量的要求越来越高,电能质量问题已经成为供电部门和广大用户最为关注的问题。近些年来,国内外已经研制了多种形式的电能质量调节装置,但大多数电能质量调节装置都是针对某个或某些特定电能质量指标来工作,都已经无法满足用户的多目标协调控制的要求,而超导储能装置无论是在实时性还是在可靠性等方面都有其天然的优势。因此,将超导储能装置应用于改善电力系统性能是现代电力电子技术发展的方向之一。超导储能装置(SMES)是把电能存储在由持续电流产生的磁场中的一种装置,它能够快速、高效的与电力系统进行有功功率和无功功率的交换,其灵活的四象限运行能力可以有效的提高电力系统的性能。采用合适的协调控制策略对超导储能装置进行控制,就能够改善电力系统的动态响应速度,同时对突发事件的应急反应等方面的性能也是其他装置无法比拟的。本文详细分析了电压源型超导储能装置在三相平衡时的数学模型、工作原理以及充放电模式;研究了主电路开关管、电感和电容等参数选取方法;对系统的缓冲保护电路、控制电路以及驱动电路进行了分析和设计;深入研究了电压源型变流器基于SVPWM控制方法和电流调节器的滞环控制策略;设计了电压源型变流器电压电流双闭环控制的控制器,并且设计了其防积分饱和PI调节器参数。以TMS320LF2407A DSP为内核搭建硬件电路,对电压源型超导储能装置的工作原理和控制策略进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果验证了本文所设计的控制方案的可行性以及理论分析的正确性。