推广分布式光伏和风力发电是实现“碳达峰,碳中和”目标的重要手段,由于光伏和风能常表现为不可控性和间歇性,一般需要为分布式光伏和风力发电配置相应容量的储能单元,通过储能单元平抑分布式光伏和风力发电的功率波动,以降低电力系统调度压力,提高可再生能源电网渗透率。分布式可再生能源大规模接入电网会导致电网支撑能力减弱,容易出现非理想电网工况,这种条件会影响储能系统中的关键单元——储能变流器（Power Converter System,PCS）的工作性能,因此研究非理想电网情况下,储能变流器控制策略对提高可再生能源并网性能具有重要意义。本文以LCL型PCS为研究对象,提出基于自抗扰电流控制和改进的指定次数谐波消除锁频环相结合的复合控制策略,提高PCS在非理想电网工况下的稳定性和抗扰性。论文的主要研究内容有如下四个方面:（1）PCS工作原理与数学模型研究确定PCS拓扑结构,建立PCS在三相静止坐标系下的数学模型,通过坐标变换,得到dq坐标系下的复频域数学模型,PCS是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,非理想电网条件下传统控制策略难以对其进行较好控制。同时对PCS系统的扰动进行分析,确定了内部和外部扰动对PCS性能的影响,为设计控制策略提供了依据。（2）基于自抗扰控制的PCS控制策略研究针对传统PCS控制策略在非理想电网条件下系统失稳,性能降低的问题,提出基于自抗扰控制的PCS电流环控制策略。将系统内部的电流环耦合通道和系统固有的谐振特性等因素作为内部扰动,将电网的等效阻抗、电压波动等因素作为外部扰动。设计扩张状态观测器对内外扰动进行观测,通过状态误差反馈控制率在控制环路内对内外扰动进行抵消,提高了 PCS系统在非理想电网工况下的抗扰性能。（3）非理想电网下锁相环改进策略研究针对传统旋转坐标系锁相环（Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop,SRF-PLL）在非理想电网工况下,较难精确获取电网电压相位和频率信息的问题,提出了一种特定次谐波消除功能的二阶广义积分解耦锁频环。该锁频环通过前置谐波消除模块可以有效消除谐波电网中的低频谐波,提高谐波电网下频率和相位信息获取的准确性。通过正负序分离,对正负序分量分别控制,以消除正负序分量耦合对输出功率的影响。同时由于自适应滤波器频率由锁频环提供,锁频环依赖于频率反馈,能对输入信号实现频率自适应。与传统锁相环相比,由于电网频率信息比相位信息更加稳定,因此锁频环比锁相环稳定性更好,动态过程的频率振荡小,平滑性更高。（4）基于RT-LAB的半实物实时仿真实验平台验证对基于RT-LAB的硬件在环实验的仿真平台搭建、设计了具体阐述。在RT-LAB实时仿真平台中搭建了所研究的非理想电网和储能变流器功率部分,并对外部实际控制器和相关信号调理电路进行了设计,搭建了完整的非理想电网情况下储能变流器硬件在环实验平台。通过该平台验证了所提控制策略的正确性和有效性。