近年来经济的快速发展促进了电力需求的不断增长,化石燃料不断消耗所导致的能源危机和环境污染问题也日益凸显,发展新能源和分布式发电技术正日益受到人们的关注。但以风电、光伏为代表的分布式电源具有较强的间歇性和不稳定性,使得分布式新能源电站的电能质量较差且弃光率和弃风率较高,造成资源的浪费。微型燃气轮机发电系统(Micro Turbine Generation System,MTGS)具有响应速度快、排放低、综合效率高的优点,非常适合在新能源电网中担任调峰调频任务,进而有助于新能源的消纳。本文围绕微型燃气轮机发电系统的启动与发电以及启发平滑切换过程中双向变流器的控制策略进行研究,建立了微型燃气轮机发电系统的数学模型,提出了启发一体控制多种运行工况的控制策略,并进行了仿真验证。主要包括以下内容:在微燃机发电系统的启动过程中,提出机侧和网侧变流器的控制策略,通过背靠背的四象限变流器由电网向永磁同步电动机供电,实现了微燃机的启动。具体地说,网侧变流器采用基于电网电压定向的矢量控制,起到整流稳压的效果;机侧变流器采用基于转子磁链定向的矢量控制,驱动永磁电机达到额定转速,从而驱动微燃机启动。针对MTGS的发电过程,机侧变流器基于永磁电机转子磁链定向的整流控制策略,以维持母线电压的稳定;同时网侧变流器根据系统是否与电网相连,选用孤网恒压恒频控制或者并网恒功率控制,并实现MTGS的并离网状态切换。本文根据微燃机实际的运行特性,提出了 MTGS启动和发电一体化控制策略,并建立了 MTGS启发切换的判断逻辑,能够实现微燃机发电系统启动、发电的一体化控制以及在两种状态下的平滑切换。应用Matlab/Simulink建模并对MTGS不同运行状态下的控制策略进行仿真验证,仿真结果表明文中所提出的控制策略能够实现微燃机发电系统的启动与发电控制;在启动、发电的状态切换过程中,母线电压有较小的冲击并很快能恢复稳定;通过背靠背的四象限PWM变流器实现微燃机发电系统和电网间电能交-直-交的转换和能量的双向流动,验证了所采用控制策略的有效性。