随着电网规模越来越大和新能源并网的迅速发展,我国电力系统正面临着高比例可再生能源和高比例的电力电子装置以及远距离跨区域输电带来的运行稳定性问题。相比在一次系统采取措施,改进大型同步发电机励磁控制系统及其控制策略是提高电力系统稳定性最经济有效的手段,然而基于晶闸管整流的传统自并励励磁系统只有励磁电压这一单一控制量,难以适应现今电力电子化系统的运行风险。全控器件励磁系统其励磁功率单元采用基于全控器件的变流器,不仅具有更稳定的励磁电压控制能力,还能快速控制与网侧交换的无功功率,双通道提升系统阻尼。本文将全控器件励磁系统与储能系统相结合,提出了储能型全控器件励磁系统,使网侧有功功率能双向流动,从而具有励磁电压、网侧有功和无功功率三个控制量,能更好的提升系统阻尼。同时储能还能维持直流侧电压稳定,防止大容量无功补偿时导致的直流侧电压波动。本文主要研究工作如下:（1）分析了储能型全控器件励磁系统的基本原理与特性。首先基于全控器件励磁系统的基本结构,将储能单元并联在直流电容两侧,实现了网侧有功功率的双向可控流动。随后对网侧变流器部分进行了数学分析,得到了等效简化模型。最后建立了电力电子器件级模型,并对不同工况进行了仿真,分析了储能型全控器件励磁系统的运行特性。（2）对储能型全控器件励磁系统的储能单元进行了研究。根据储能型全控器件励磁系统不同的运行模式,进行了储能功能分析;根据对储能功率和容量的需求对储能单元容量进行了计算;对储能电池、超级电容和混合储能等储能系统进行了简化建模,通过仿真分析比较了不同储能方式对电力系统振荡的抑制效果。（3）研究了储能型全控器件励磁系统的协调控制策略。首先推导了储能型全控器件励磁系统在单机无穷大系统下的数学模型,获得了修正后的Phillips-Heffron模型,然后基于线性最优控制理论设计了协调控制器,进行了仿真验证,结果表明其在各种扰动下均能改善系统阻尼,抑制机组振荡,并且在短路故障、直流闭锁导致电压波动时具有快速的电压支撑能力。