随着能源和环境问题的日益严重,新能源发电受到了世界各国的广泛关注,但是风力发电等间歇性电源的接入也对电网的电能质量造成了影响。为了提高可再生能源发电的稳定性并改善电网的电能质量,电池储能系统得到了广泛应用。变流器是电池储能系统的关键核心,对电池储能变流器的控制机理研究和电池储能系统应用于不同方式时变流器的控制策略研究具有深远的理论和现实意义。本文通过分析变流器的原理和数学模型提出了能实现变流器有功与无功解耦的前馈解耦控制策略,设计了对储能电池充放电时变流器的控制策略。通过分析配电网中由电弧炉等波动性负载引起电压闪变的原因,提出抑制配电网电压闪变需同时进行有功和无功补偿,并设计了利用电池储能系统抑制电压闪变时变流器的相应控制策略。通过分析电池储能系统对风力发电输出功率平滑的原理,设计了变流器的相应控制策略。本文还利用Simulink搭建了储能电池充放电和利用电池储能系统抑制配电网电压闪变和平滑风力发电输出功率的仿真模型,并进行了仿真研究,实验结果表明本文所设计的变流器控制策略可以满足电池储能系统应用于改善电网电能质量的要求。本文基于DSP设计了双向变流器的嵌入式控制器,并设计了在储能电池充放电、配电网电压闪变抑制和风力发电输出功率平滑三种应用方式下变流器的控制软件。并结合RT-LAB实时仿真系统构建了电池储能变流器的半实物仿真平台,进行了变流器在该三种应用方式下的半实物仿真研究,仿真结果表明控制器及控制软件能实现对变流器的精确控制,进一步证明本文所设计的控制策略可以满足应用要求并能数字化实现。