随着国家对清洁能源的大力支持和投入,分布式发电在电网中的占比越来越高。但是分布式发电具有间歇性和波动性,直接并网会影响电网的稳定性。为消纳大规模的分布式发电,提高新能源利用率,微电网的概念被提出。微网具有并网和离网两种工作模式,二者的平滑切换是系统安全稳定运行的关键,具有重要的研究意义。本文首先对电压平衡下微网逆变器并离网平滑切换控制策略进行分析研究。由于微电网一般处于电力系统的末端,外部电网时常出现电压不平衡的情况,而且往往会持续较长的时间。现有的微网并网切换控制策略大多是以理想的三相电网电压为基础的,在电压不平衡下的并网平滑切换控制策略尚未得到关注。本文接着对电压不平衡下的并网平滑切换控制策略展开研究。首先,根据微网逆变器的主电路拓扑结构推导了其数学模型;接着在d-q同步旋转坐标系下设计了以电容电压和电感电流作为内环反馈变量的双闭环控制系统。通过分析后选择下垂控制作为外环控制策略,阐述其基本原理和结构,给出基于下垂控制的逆变器控制结构框架,为后文的研究奠定基础。接着,为实现微网逆变器并离网平滑切换,提出了一种基于虚拟电流的无锁相环预同步控制策略。在微网交流母线和电网PCC点之间引入虚拟阻抗,计算虚拟阻抗上流过的虚拟电流,将其控制为零可以实现微网和电网的相位和幅值同步。与传统的预同步控制策略相比,该策略节省了锁相环和多个PI控制器,结构简单,提高了控制的稳定性。将该策略与逆变器的下垂控制相结合,可实现微电网在离网模式和并网模式之间平滑切换。通过仿真验证了基于虚拟电流的无锁相环预同步控制策略的可行性。然后,针对电网电压不平衡的工况设计了一种改进的微网逆变器预同步控制策略。在电压不平衡的情况下,虚拟电流也会出现不对称,对其进行正负序分离。在基于虚拟电流的无锁相环预同步控制策略的基础上进行改进,增加一个负序控制器,可分别将虚拟电流正序分量和负序分量控制为零。该策略不需要锁相环,可以实现微网电压对不平衡电网电压的相位和幅值跟踪。为了抑制输出电流的不平衡,设计了以输出三相电流平衡为目标的负序控制器。通过仿真验证了平衡电流控制和电网电压不平衡下的预同步控制策略的有效性。最后,设计了逆变器的软件程序,给出了主要程序的工作原理和流程图。在实验室中搭建了基于RT-LAB实时仿真器和DSP F28335控制器的微网逆变器硬件在环实验平台,对基于虚拟电流的无锁相环预同步控制的逆变器软件程序进行验证,接着对电压不平衡下的预同步控制策略进行验证。