随着化石能源的不断消耗与全球环境问题的日益加剧,使用清洁能源替代传统化石燃料发电的需求不断增长,以微电网结构为载体的分布式发电技术为可再生能源的充分利用提供了有力支持,显示出巨大的应用潜力。其中,独立光伏发电系统是一种不与电网直接连接的发电组网方式,针对此类包含储能装置的新能源发电系统,学术界提出了能够整合多个系统单元的三端口变换器拓扑结构,与传统新能源结构相比具有变换效率高、可靠性好、系统结构紧凑等优点。本文以独立光伏发电系统为研究背景,对移相桥式三端口变换器的拓扑工作原理和硬解耦方法进行深入分析与研究。首先,通过建立变换器的Y形与?形等效模型,推导端口间的功率传输关系表达式,并利用基波等效分析法,建立变换器的小信号扰动模型。在此基础上,分析系统控制变量间的耦合关系,给出变换器各有源桥开关管的软开关实现条件和范围。其次,研究基于串联谐振网络的三端口变换器硬解耦方法。根据拓扑等效模型和谐振工作原理对解耦后变换器的功率传输模型进行推导,分析解耦网络对控制系统非线性特性的抑制作用。给出单周期内变换器的工作模态和软开关特性,为发电系统独立控制环路的设计和谐振参数的选取提供有效依据。在搭建三端口变换器模型的基础上,针对光伏-储能发电系统运行特点,设计基于并行竞争的系统控制策略。可同时实现光伏电池的MPPT控制、蓄电池的限压/限流充电控制以及本地负载的恒压控制,并采用电导增量式MPPT控制方法实现最大功率跟踪功能。分析系统各工作模式的运行特点并给出合适的容量配置方法,同时利用仿真实验对系统控制策略的有效性进行验证。最后,搭建基于三端口变换器的光伏发电系统硬件实验平台,设计系统对应的控制算法,在所搭建实验平台上验证三端口变换器硬解耦拓扑的工作模态,并通过测试系统在各类工况下的动态响应性能证明所设计的并行竞争控制策略的可行性和有效性。