日益增长的全球能源需求,为能源供应和环境保护带来了压力。开发利用可再生能源,对改善能源结构保证国民经济可持续发展具有重要的战略意义。储能系统对平滑可再生能源发电的波动性和间隙性具有重大作用。其中,级联H桥储能系统以其模块化结构、易拓展等特点在高压大容量储能系统中引起了广泛关注。本文以级联H桥储能系统为研究对象,对其关键技术及简化调制策略进行了深入研究,详细介绍了级联H桥储能系统的拓扑结构及工作原理,给出了级联H桥储能系统的数学模型,提出了一种以简化调制策略为基础的适用级联H桥拓扑的多目标调制策略,其通过对每相占空比注入修正量实现多目标控制,如调制度扩展、功率分配等。储能系统采用功率分层控制,主要包括系统总功率控制、相间功率控制、相内功率控制。为了实现功率的精确控制本文提出了一种基于载波周期的直流侧功率计算方法。此外,根据交直流侧功率关系并结合简化调制策略,分析了相间功率控制策略的基本原理,并在此基础上提出了三种不同的相间功率控制策略。结合三种相间功率控制策略的优缺点,提出了一种优化的功率控制策略,其能够实现功率的快速平稳控制。最后通过对级联H桥储能功率单元电流方向、输出状态与功率关系的分析,提出了一种通过占空比再分配的相内功率控制策略,其能够在较大范围内对相内功率进行精确的控制。通过仿真与实验验证了所提出方法的有效性。针对所提出功率控制策略的极限范围进行了深入研究,结合仿真分析了其相间功率控制极限范围与调制度的关系,验证了相间功率控制范围随着调制度m的增大呈现先增大后减小的趋势。此外,结合数学推导与图形分析,推导了相内可控功率系数和相间功率系数与调制度的乘积成反比的数值关系。设计了以DSP为控制核心的级联H桥储能系统,对硬件原理以及软件流程进行了详细的分析,最后通过实验对本文所提出的三种相间功率控制策略及优化控制策略、相内功率控制策略进行了实验验证。