化石能源的储量缩减促使着太阳能、风能及氢能等可再生能源的发展,推动着含有可再生能源的微电网系统的研究。氢燃料电池因具有清洁高效、可搬运等优点在微电网系统中备受青睐,但其响应特性慢,在微电网系统中也会受到变换器传输效率的影响。为解决燃料电池在微电网系统中的特性问题,本文建立了基于部分功率变换的燃料电池/蓄电池联合供电系统并进行研究。首先,文中分析了燃料电池/蓄电池联合供电系统的结构。分析部分功率变换技术的原理并应用到燃料电池子系统中,分析固体氧化物燃料电池的基本结构和特点。结合部分功率变换技术,选择隔离全桥变换器作为燃料电池变换器,分析了隔离全桥变换器的工作原理和运行模态,并建立其小信号模型,为控制策略设计奠定基础。分析储能子系统中蓄电池的基本特性和控制方法,并分析三相变换器子系统的结构和控制方法。其次,建立单体燃料电池集总参数模型并搭建仿真分析其稳态和动态特性。分析燃料电池在经济运行模式和最大功率运行模式下的输出功率特性,以及燃料电池的响应时间尺度特性,并分析燃料电池与蓄电池响应速度补偿问题。对燃料电池模型线性化后,与燃料电池变换器结合建立小信号模型,构建燃料电池与燃料电池变换器的控制模型并设计调节器。然后,设计燃料电池/蓄电池联合供电系统在并网和孤岛模式下的功率路由控制方案。在并网模式下,三相变换器控制直流母线电压,燃料电池变换器控制燃料电池的输出功率,蓄电池根据指令调控充放电状态,同时在协调控制策略下来平抑燃料电池在系统中的脉动。在孤岛模式下,燃料电池变换器控制燃料电池输出功率,三相变换器控制交流负荷,蓄电池变换器控制直流母线电压,同时控制蓄电池电流来调节系统能量。最后,设计燃料电池变换器参数,采用Matlab/Simulink软件搭建1k W燃料电池/蓄电池联合供电系统仿真电路,并搭建系统实验平台样机,验证所提系统控制方案的有效性,供电系统可以稳定运行。