由于现存的生态问题,减少二氧化碳的排放成为了必要的话题。许多的可持续性能源可以取代化石燃料。普遍认为光能发电可以在不损害环境的情况下长久持续的替代化石燃料。因为光伏系统的以下优点,商业的和民用的光伏系统开始扩展慢慢进入市场:(1)相对于房屋拥有者经济条件更合理的花费(2)利用建筑物的屋顶作为支撑结构,因此减少了土地和直接的支撑结构花费。然而,为了最大化光伏系统带来的利益,需要在这些系统和大电网之间提供合适的媒介。因为,建筑微网并网运行时,建筑光伏作为间歇性能源,具随机性;同时,作为交流负载的建筑具不确定性,将造成并网处潮流的波动并影响低压配电网;另外,用户侧期望将剩余电能回馈给公共大电网的时间与大电网收购电能时间不一致。因此需考虑将蓄电池储能系统加入建筑微网中来提高入网潮流质量,缓和潮流波动以及存储多余产能。本文重点研究电池储能系统在基于空间状态模型的建筑微网里的应用和运用蓄电池储能通过一个简单有效的方法来实现并网处交换潮流波动的抑制,同时为延长电池的寿命,考虑保持蓄电池储能的荷电状态(State of Charge,SOC)在一定范围内作为能量管理策略的限制条件。首先,研究了含电池储能系统(Battery Energy Storage System,BESS)的并网建筑光伏系统(Building Mounted with Photovoltaic,BMPV)即建筑微网(Building Integrated Microgrid,BIMG)的组成结构和特性。在此基础上分析了建筑微网中的重要微源,光伏和蓄电池储能的工作原理、等效模型及其特性,详细分析了双向BUCK/BOOST变换器的运行原理,并在此基础上建立了其状态空间方程,然后根据滑模控制理论设计了充放电控制器。其次,详细研究了并网建筑微网网侧换流器即模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)的工作原理及拓扑结构,并详细推导建立了三相MMC系统的状态空间方程;详细分析了MMC的底层控制方法,在最近电平逼近控制(Nearest Level Control,NLC)基本原理上进行适合本文所提出系统模型的改进,分析了N+1阶调制及其实现过程提出2N+1阶调制实现方式。然后,提出了本文研究对象建筑微网的系统结构以及控制方法,即网侧电压定向控制,实现入网功率解耦控制和直流侧电压稳定,详细推导并建立了建筑微网状态空间模型,同时提出了在考虑电池的退化和老化情况下,抑制建筑微网与低压配电网间交换功率的波动的能量管理策略。最后,在Matlab/Simulink软件平台上搭建电池储能系统BESS和模块化多电平换流器MMC空间状态模型的基础上,组建了并网建筑微网状态空间模型仿真实验平台,并对系统的能量管理策略进行了分析,同时在电池容量充足与不足两种情况下进行了仿真实例实验,然后详细的分析了仿真结果,结果分析验证了所提建筑微网能量管理策略的有效性。