近年来，随着新型可再生能源发电技术的快速发展，传统发电技术面临的能源危机、环境污染以及温室气体排放等问题得到有效改善。相对于传统发电技术，诸如太阳能发电及风力发电等新能源发电技术所受外界影响因素较多，其稳定性相对较差。同时，随着大量非线性负荷接入电网，现代电网的复合结构亦发生了很大的变化。现代电网中储能系统的并入可以有效改善由可再生能源和新型负载接入而引起的稳定性问题。因此，如何将储能系统高效并入电网，并实现其稳定运行与控制是当前研究的热门主题。
　　双有源桥（Dual-Active-Bridge, DAB）变换器是现有实现双向功率传输的主要拓扑结构，其主要有控制简单、软开关范围广、传输功率密度大等优点。但是 DAB 变换器的控制方法较多，如何在不同场合选取合适恰当的优化控制策略仍待进一步研究，且其由于高频变压器的应用，较易发生磁饱和现象。同时，在储能系统并入交流端口的情况下，其所用逆变器实现软开关方法较为繁琐复杂，不利于其高效运行及广泛应用。针对以上问题，本文综合研究了DAB变换器的不同控制方法，提出了一种针对其高频变压器直流偏磁的预测方法，同时根据 DAB 变换器控制灵活的优良特性，提出一种简便易行高效的实现软开关功能的逆变器拓扑及控制方法，最终通过实验验证了上述研究的有效性。
　　首先，本文对 DAB 变换器的优化控制策略进行了归纳总结，并归纳分析了几种针对不同控制策略及不同优化目标的分析方法，对电流应力、回流功率、软开关范围等不同优化目标下的优化控制策略进行了归纳分析及比较，对 DAB 变换器面对直流偏磁、死区效应、浪涌电流等暂态问题时所使用的暂态响应控制策略进行了总结，同时简单归纳介绍了三相变换器、三端口变换器以及三电平变换器等DAB变换器的拓展拓扑结构，并对DAB变换器现有研究现状及未来研究方向进行了展望与总结。
　　其次，本文详细分析了高频变压器发生直流偏磁的原因以及相关计算，得出了可由器件参数不匹配与驱动信号不一致等因素引起的直流偏磁计算方法，以此可设计高频变压器允许偏磁量始终大于 DAB 变换器引起的直流偏磁从而保障其不发生磁饱和现象。相比于其他使用主动方式来保证高频变压器磁通平衡的方式，无需特殊的设计与辅助电路结构，可以有效节约成本，减小变换器体积。并通过实验验证了所提直流偏磁预测方法的可行性。
　　最后，本文根据前述归纳 DAB 变换器控制方法及特性，提出了一种可以实现逆变器软开关的拓扑电路，同时提出了对应的直通移相调制方式，在 DAB 变换器与逆变器连接的直流环节侧串联一个电容，使得逆变器开关时刻直流环节电压为0V，且处在DAB变换器副边侧全桥的直通内移相期间，以此保证逆变器的所有开关动作均为零电压开关。本文对 DAB 变换器和逆变器以及滤波电容串联箝位开关的控制策略进行了详细分析，并通过实验验证了所提拓扑及其控制方法的有效性。