全球能源需求日益增长,使得可再生能源并网大规模增加,但由于可再生能源发电站输出存在间歇性与波动性,需要通过储能技术平滑可再生能源输出的波动,提高可再生能源的利用率。随着储能系统接入电网的容量与电压等级的不断提高,高压大容量的储能系统逐渐成为研究热点。级联H桥储能系统由于其储能装置采用分布式接入,具有电能质量高、开关频率高、易扩容等优点,目前被广泛应用在高压大功率场合。本文针对10k V级联H桥储能变换器的关键技术展开了以下研究:建立级联H桥储能变换器的主电路模型,采用单极倍频载波移相调制策略及功率解耦控制策略实现级联H桥储能变换器的并网控制。搭建10k V级联H桥储能变换器仿真模型验证所采用并网控制策略的可行性。针对级联H桥储能变换器由于储能电池装置分布式接入产生的荷电状态（State of Charge,SOC）不一致问题,研究电池模块SOC均衡控制策略。针对相内电池模块SOC不一致,采用一种通过调整子模块调制电压分配改变子模块充放电速度的均衡控制策略;针对相间电池模块SOC不一致,详细分析不平衡情况下三相间有功功率的模型特点,采用零序电压注入法均衡相间SOC。通过仿真验证级联H桥储能变换器的相内以及相间SOC均衡控制策略的有效性。级联H桥储能变换器工作过程中直流侧会产生纹波电流,造成电池发热老化、使用寿命缩短、降低系统的效率等问题。通过理论推导给出直流侧电流的解析表达式,并分析传统LC滤波器纹波电流抑制策略,在此基础上研究基于双向变换器的纹波电流抑制电路拓扑,给出一种针对级联型变换器的双向变换器控制策略。搭建仿真模型,分析和对比直流侧仅采用滤波电容、采用LC滤波器以及采用双向变换器三种纹波电流抑制方案的纹波抑制能力,验证采用双向变换器纹波电流抑制策略抑制直流侧纹波电流的优良性能。基于RT-LAB实时仿真系统搭建了半实物实验平台,对本文所研究的并网控制策略、相内及相间SOC均衡控制策略以及直流侧电池电流纹波抑制控制策略进行实验分析,进一步验证了上述控制策略的有效性。