本文研究课题来源于山西省重点研发计划(国际合作)项目“交直流混合微电网中双向功率变换器控制策略研究(201603D421007)”。由于新能源发电及微网的迅猛发展,源、荷之间的界限不再如传统电力系统中那般明显,传统系统中电能的消耗者也可能成为电能的提供者。电力系统源荷界限的模糊化对电力设备提出新的要求,基于双有源全桥结构的双向功率变换器在实现双向能量传输的同时又具备电气隔离的优点,是如今的研究热点。针对该变换器,两级式变换的控制方法存在转换效率不易提高的缺点,而现有的单级式变换控制方法虽可实现高效传输,但多数控制复杂且无法实现对输出功率的线性控制。如何兼顾变换器效率和控制复杂度是必须解决的问题。本文针对基于双有源全桥结构的隔离型双向功率变换器的控制和优化问题,提出一种双移相加变频的单级式功率控制策略。主要研究内容如下:首先,研究并改进了基于双有源全桥结构的隔离型双向功率变换器两级式功率变换的控制策略。将隔离型双向功率变换器分为前级双有源全桥结构和后级三相全桥结构两部分,建立了基于单移相控制的双有源全桥控制模型和三相全桥数学模型,且对后级三相全桥传统的电压电流双闭环做了改进,并将改进后的双环控制运用于隔离型双向功率变换器在混合微电网并网模式下的控制策略,在MATLAB\Simulink平台上对改进后隔离型双向功率变换器的控制策略进行了验证。与传统控制相比,该策略的动态响应效果更好。然后,针对两级式功率变换的隔离型双向功率变换器存在功率转换效率低、中间稳压电容大以及开关损耗高等缺点,本文提出一种双移相加变频的单级式功率控制策略,并根据单相、三相隔离型双向功率变换器拓扑,分别设计了适用单相、三相变换器的控制策略,并分析了前级双有源桥开关管的零电压开通范围。对于单相隔离型双向功率变换器,前级双有源全桥结构采用双移相加变频的控制策略,后级单相全桥电路采用同步整流控制,可实现交流侧功率单位功率因数传递;对于三相隔离型双向功率变换器,前级双有源全桥结构采用双移相加变频的控制策略,后级三相全桥电路采用33%PWM控制,可实现功率的双向传递且通过双向功率变换器可为交流侧提供无功支持。该控制策略在双移相基础上,通过变频控制,可实现对输出功率的线性控制;所设计控制策略中,单相、三相变换器的后级全桥电路均工作在低开关损耗模式下,可降低变换器开关损耗;该控制策略对中间电容的要求较小,可有效减小变换器体积。为了验证所提控制策略的正确性,在MATLAB\Simulink平台上分别搭建了单相、三相隔离型双向功率变换器仿真控制模型,仿真结果证实了该控制策略的有效性。最后,基于实验室现有设备,研制了采用双移相加变频控制策略的单相隔离型双向功率变换器样机,对变换器功率的双向传输进行了实验,验证了所提控制策略的实际可行性。