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为解决直流微电网中分布式电源输出功率不稳定造成的系统功率不均衡及直流母线电压波动问题,储能单元被越来越多地引入到微电网建设中。本文针对磷酸铁锂电池组和双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)变换器组成的储能单元,着重研究其在直流微电网中稳定直流母线电压的控制策略。首先,介绍了 DAB变换器的工作原理以及单移相(Single Phase Shift,SPS)控制方式和扩展移相(Extended Phase Shift,EPS)控制方式的工作特性。其次,基于DAB变换器的状态空间平均模型,省去传统PI控制中的积分器,引入电流前馈,研究基于模型预测的直流母线电压稳定控制策略。针对系统线路阻抗、功率开关压降以及死区时间影响等因素造成的误差,以及预测控制化简过程的误差,引入模糊补偿控制来消除误差,从而得到基于模型预测和模糊补偿控制的复合控制策略。根据DAB变换器的小信号模型给出电流内环参数设计方法。考虑到死区时间对DAB变换器的影响,通过理论推导得到避免电压极性反转的临界条件。再者,针对扩展移相控制方式,根据拉格朗日乘子法,研究正反向功率传输时EPS调制的电流应力优化方法。针对内外移相比D1>D2模式下存在两种最大电流应力的情况,引入图像分析法来寻找最优的移相比组合,将该电流应力优化结果与SPS控制下的控制方法相结合,可以在维持系统功率均衡、稳定直流母线电压的基础上,达到优化电流应力的效果。同时,对比分析SPS调制和EPS调制方式下的软开关范围,指出基于电流应力优化的EPS调制可在全功率范围内实现软开关。最后,搭建仿真电路模型,在多种工况下验证基于电流应力优化的EPS控制和基于模型预测及模糊补偿的直流母线电压稳定控制的SPS控制,均能快速稳定直流母线电压,相较于SPS控制方式,EPS控制方式下的电流应力较小,传输效率较高。搭建低压小功率样机,对两种控制方法进行实验验证,实验结果表明DAB变换器组成的储能单元可以在多种工况下迅速抑制直流母线电压波动,可以平滑地在充电模式与放电模式间切换,系统具有优良的动态性能,证实所提控制策略的有效性和理论分析的正确性。