由于可再生能源在供电过程中的随机性及间歇性,储能技术能使得可再生资源的随机性及间歇性变的可调可控,有助于提高电网电能的质量、安全及稳定性、减少电能损耗、实现削峰填谷、提高微电网性能。而储能电池由于高成本、高维护费用和参数调节不灵活等限制,使得储能电池模拟器的研究具有重要意义,开发出一种能够模拟电池外特性的模拟器有助于促进对储能技术的研究。论文首先介绍了选题的背景及意义,并简单介绍了微网技术和储能技术的研究现状,及国内外对储能电池模拟器的研究情况。然后针对铅酸电池、液流电池和锂离子电池几种常见的储能电池进行了建模分析,根据各自的等效电路模型分别建立了他们输出电压、输出电流及SOC的关系式。接着根据为了模拟电池输出外特性的需要,提出了三种电池模拟器拓扑结构的方案。对比三种电池模拟器拓扑结构的优缺点和实验需求的平台,确定了一种基于T型三电平电压型PWM变流器(VSR)拓扑结构的方案。所提出的模拟器可以用来模拟不同种类、不同参数的电池外特性,该模拟器采用背靠背模式,整流器作为电池模拟器,逆变器用来模拟各种负载。然后针对提出电池模拟器的核心部分--VSR,先介绍了VSR滤波器的设计,和LCL滤波器的参数选取方法。在基于电网电压定向的矢量控制的基础上提出了VSR的并网控制策略。最后简述了电池模拟器的模拟算法。论文最后基于Matlab/Simulink仿真平台和20kw变流器实验平台,对电池模拟器充电放电、空载和满载切换、满充和满放切换几种工况进行了相关的分析和验证,证实了该电池模拟器的可行性。