超导磁储能(SMES,Superconducting Magnetic Energy Storage)是电力电子技术和超导技术有机结合的产物,是灵活交流输电的理想元件之一,具有反应速度快,储能效率高,可以同时补偿有功功率和无功功率等优点,适用于提高电力系统暂态稳定性,对改善现代电网的品质有重要价值。超导储能系统中的电力电子变流器是超导储能线圈与电网间的桥梁,是超导储能系统的核心部件之一,起着调节功率流动的关键作用。本论文研究了阻抗源型超导储能功率调节系统,将Z源拓扑结构与传统电流源型变流器进行耦合,本系统能够实现能量的双向流动和传统电流源型变流器所不具有的灵活升降电流功能和扩大能量等级功能,整个系统运行在两种工作模式下即超导储能模式和能量反馈回电网模式。本论文通过建立其数学模型,以及在控制方法,元件参数,调制方式和功率双向流动等方面进行了详细的研究和设计来证明其应用的可能性和优越性,利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿制模拟分析,最后在实验室中搭建一个试验装置进行试验验证。