随着社会信息化技术的不断发展,越来越多的电力电子器件应用到人们日常生活中,用户对供电可靠性要求越来越高。对于一些重要会议、赛事以及精密设备加工厂,配电线路一旦发生短时停电,会造成重大的政治和经济损失。为保证负荷不间断供电,针对重点线路、负荷的不间断保供电技术的研究非常重要。目前重点负荷保供电采用的大多数以柴油机发电为主的应急电源装置,该装置主要的缺点是高污染、噪音大,从启动到稳定输出电能调节时间较长,很难实现不间断保供电工作,因此本文在基于在线式UPS结构基础上提出市电与储能电池结合的移动储能应急电源系统,实现应急电源无污染、不间断供电。首先,通过分析目前常用的几种储能电池特性及投资效益,选择磷酸铁锂电池作为应急电源储能系统。根据锂电池戴维南电路特性,建立锂电池数学模型。为保障储能电池安全充放电,提出储能电池三段式充电以及基于电池荷电状态SOC的工作区间,并设计了储能电池整体充放电控制方案。其次,确定移动储能应急电源系统拓扑结构,考虑到工程中移动储能电源系统需要操作方便以及储能电池实时调节系统功率,市电侧变换器采用恒功率控制(PQ控制)。负荷侧变换器直接为负载提供电能,采用恒压恒频控制(VF控制),保障系统提供稳定、高质量的电能。针对上述分析,以市电侧变换器为例,建立变换器数学模型,并对其进行相应的坐标变换,设计针对市电侧变换器功率外环/电流内环控制电路,负荷侧变换器电压外环/电流内环控制电路,并对其电路参数及PI参数进行设计。同时,对提出的控制策略进行仿真验证,证明对不同的变换器所设计的控制系统满足要求。接着,建立移动储能应急电源系统仿真模型,设计了基于系统功率平衡的能量管理和协调控制方法。详细分析了应急电源系统在市电运行、市电故障及综合模式下的能量管理控制方法。通过仿真验证模型的准确性及控制策略的有效性。最后,按照移动储能应急电源系统工程需求,设计了移动储能应急电源车整体框架结构、功率变换器单元主电路参数及储能电池系统成组方案。通过对移动储能应急电源车现场试验,验证了整体工作效果。