随着能源需求的不断扩大和环境污染的日益加剧,含新能源发电装置的分布式发电系统的研究和应用成为当下的研究热点。多端口变换器可以灵活处理多种不同类型的输入源,功率密度高,将其应用于分布式发电系统,能够有效提高分布式发电系统的功率密度和变换效率。本文将如何进一步提高多端口变换器的变换效率,优化其能量管理作为研究课题。光伏电池在作为移相全桥变换器时输入的同时与其输出相串联,构成负载端口,储能装置则通过原边集成的Buck/Boost变换器与光伏电池相连,所设计的非隔离型三端口变换器可以保证光伏电池产生的大部分能量能够直接流入负载,无需进行电力变换,因而能够有效提高变换器的功率密度和变换效率。在此基础上,为实现负载的正常稳定工作、蓄电池的充电电压/电流限制以及光伏电池的最大功率获取,设计了多个控制器并行竞争的控制策略,实现了不同工况间的平滑稳定切换,并搭建了一台实验样机进行了控制策略和效率验证。以传统的隔离型三端口变换器作为基本拓扑,设计了一种储能隔离的高效率三端口变换器,能够保证新能源发电装置产生的大部分能量可以直接传输到负载上,提升了变换器的变换效率和功率密度,同时降低了开关管的电压应力,直流母线的电压等级也得到了提升。通过分析其功率传输关系,得到了其从硬件上实现解耦控制的条件。在此基础上,设计了多个控制器并行竞争的控制策略,在保持直流母线电压稳定的前提下,实现了光伏电池最大功率获取与蓄电池充电保护之间的协调,并通过仿真和硬件实验进行了验证。通过开关管复用,利用移相全桥变换器作为基本拓扑,设计一种用于混合储能系统的高效率四端口变换器。混合储能单元通过原边集成的Buck/Boost变换器直接连接到直流母线上,能够快速响应直流母线上的功率波动。新能源发电装置与移相全桥变换器的输出相串联接入直流母线,其产生的能量可以通过不控整流桥直接汇入直流母线,只有小部分的能量通过高频变压器进行传输,显著提升了整个变换器的变换效率和功率密度。设计了直流母线电压外环、电流内环线性分频的控制策略,在保持直流母线电压稳定的同时根据储能元件的特性将电流进行分配,仿真和硬件实验证明了所设计的拓扑结构和控制策略的有效性和正确性。