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随着人类社会和经济的发展,环境污染和能源短缺问题日益严重,国内外均面临着战略性调整能源结构的严峻挑战。太阳能光伏发电直流微电网系统以其显著的环保、能源和经济效益受到越来越多国家的重视并得到大力发展。考虑到电力系统的容忍性和灵敏性,需要在直流微电网系统中配置储能设备,采用合理的控制策略实现新型智能微电网系统。双向DC/DC变换器作为储能设备和微电网系统之间的接口,对于优化储能电池的充、放电过程起着关键作用,并且承担了能量的管理与控制任务,进一步应用软开关技术还能有效减小系统体积,降低损耗,提高微电网系统的能量转换效率。因此光伏发电直流微电网系统的储能双向DC/DC变换器及其控制研究具有非常重要的研究价值和实用意义。基于光伏发电直流微电网系统的应用背景,本文研究半桥型软开关双向DC/DC变换器拓扑及其控制策略。首先结合微电网系统的运行模式详细分析储能双向变换器的工作原理,并进行以软开关工作方式为条件的主电路和辅助谐振支路的参数计算。讨论变换器在系统不同运行模式下的控制策略,运用状态空间平均法分别建立储能变换器在微电网系统离网运行模式和并网运行模式下的小信号动态模型,并设计了相应模式下的双闭环控制器,分别完成了电压、电流环的PI控制器参数计算。在理论分析和设计的基础上进行半桥型软开关双向DC/DC变换器的应用系统设计,包括系统硬件电路设计和软件设计。采用DSP TMS320F28335作为核心控制器,实现了系统数字控制并完成与上位机的通讯,利用LABVIEW软件进行了PC上位机监控与显示界面的设计。采用PSIM软件建立了储能双向变换器的仿真模型,对于变换器的启动、离网充电、放电、并网运行和运行模式的动态切换进行了仿真验证,结果表明原理分析与控制策略设计的正确与合理性,所研究的双向DC/DC变换器能够在系统的各个运行模式下实现软开关运行。最后通过100W的小功率实验样机搭建了实验平台,调试结果表明所设计的储能双向DC/DC变换器能够实现能量的平滑双向流动,有效控制储能电池的充、放电过程,保持直流母线电压的稳定。