本发明公开了一种储能变流器运行优化控制方法、装置及储能变流器，其中方法包括：采用能量成型和端口受控的耗散哈密顿控制方法，建立储能变流器的端口受控的耗散哈密顿数学模型；利用阻尼配置无源性控制策略求得系统的无源控制器；利用非线性干扰观测器设计扰动前馈补偿器；将上述的干扰观测器输出作为无源控制器输出的补偿，从而得到储能变流器的调制信号。本发明提高了储能变流器的电流内环控制性能，克服了无源控制器的参数依赖特性，并有效地抑制非线性扰动对储能变流器输出电能质量的影响。