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本文研究课题来源于山西省科技重大专项项目：中低压交直流配电网关键技术（20181102028）；国家自然科学青年基金项目：支撑混合微电网三相不平衡电压与直流脉动电压统一补偿的双向AC/DC变换器研究(51807130)。
随着分布式电源渗透率的进一步提高，微网将逐渐通过配电网与主网连接，具有低电压、小容量、灵活多变的特点，不同于传统垂直型控制与能量流通结构。其中，低压传输环境，导致机组间的功率分配方式发生改变，传统逆变器控制失效，同时，逆变器为各子网互联的主要接口，造成系统缺乏惯性，受扰动后容易失稳。为确保系统的可靠运行，本文针对上述两方面问题对逆变器传统暂稳态限流-均流控制以及虚拟同步机（Virtual synchronous generator,VSG）控制进行了研究。
首先，分析低压微网功率传输特性，发现其与下垂控制目标（一次调频）调节相悖，导致传统下垂功率控制失效，危及系统稳定性。在此情况下，本文对实际功率进行正交变换，提出解耦下垂控制，实现并联机组功率按下垂系数比例分配。此外，在微网中，由于下垂控制逆变器的功率爬坡速度快于同步机，逆变器的带载能力受到限制，考虑低压微网阻感性传输线路，根据逆变器输出电流的越限情况与中央控制器的调度命令，本文在逆变器解耦下垂控制基础上构造了自适应虚拟阻抗，并据其变化强度调节功角进行协同控制，提高了逆变器与同步机的功率均分程度与限流稳定性。
其次，下垂控制或VSG控制在理想情况下能够模拟任何大小的惯量，但是源侧无法及时响应暂态负荷以维持直流母线电压稳定。因此，只通过算法的改进不能从根本上提高逆变器承担暂态变化负荷的能力。针对逆变器输出缺乏惯性的本质原因，本文从硬件上在逆变器直流侧配置惯性能量，改进传统虚拟同步机依赖算法提供惯性存在的弊病。采用锂电池供能的Buck-Boost变换器与本文所提的改进虚拟同步机（Improved virtual synchronous generator,IVSG）策略配合，提供惯性能量与频率参考基准，提升了逆变器的惯量。
最后，对以上模型都进行了小信号分析，利用根轨迹等方式验证了所选参数与控制策略的稳定性。搭建了基于MATLAB/Simulink的微网仿真模型，分析并验证了所提结构与改进控制策略的有效性。基于DSP TMS320F28335开发板，搭建了逆变器实验平台，详细设计了主电路、控制电路以及软件控制系统，对本文所提的含同步机微网中逆变器暂稳态限流-均流控制策略进行了验证。
随着分布式电源渗透率的进一步提高，微网将逐渐通过配电网与主网连接，具有低电压、小容量、灵活多变的特点，不同于传统垂直型控制与能量流通结构。其中，低压传输环境，导致机组间的功率分配方式发生改变，传统逆变器控制失效，同时，逆变器为各子网互联的主要接口，造成系统缺乏惯性，受扰动后容易失稳。为确保系统的可靠运行，本文针对上述两方面问题对逆变器传统暂稳态限流-均流控制以及虚拟同步机（Virtual synchronous generator,VSG）控制进行了研究。
首先，分析低压微网功率传输特性，发现其与下垂控制目标（一次调频）调节相悖，导致传统下垂功率控制失效，危及系统稳定性。在此情况下，本文对实际功率进行正交变换，提出解耦下垂控制，实现并联机组功率按下垂系数比例分配。此外，在微网中，由于下垂控制逆变器的功率爬坡速度快于同步机，逆变器的带载能力受到限制，考虑低压微网阻感性传输线路，根据逆变器输出电流的越限情况与中央控制器的调度命令，本文在逆变器解耦下垂控制基础上构造了自适应虚拟阻抗，并据其变化强度调节功角进行协同控制，提高了逆变器与同步机的功率均分程度与限流稳定性。
其次，下垂控制或VSG控制在理想情况下能够模拟任何大小的惯量，但是源侧无法及时响应暂态负荷以维持直流母线电压稳定。因此，只通过算法的改进不能从根本上提高逆变器承担暂态变化负荷的能力。针对逆变器输出缺乏惯性的本质原因，本文从硬件上在逆变器直流侧配置惯性能量，改进传统虚拟同步机依赖算法提供惯性存在的弊病。采用锂电池供能的Buck-Boost变换器与本文所提的改进虚拟同步机（Improved virtual synchronous generator,IVSG）策略配合，提供惯性能量与频率参考基准，提升了逆变器的惯量。
最后，对以上模型都进行了小信号分析，利用根轨迹等方式验证了所选参数与控制策略的稳定性。搭建了基于MATLAB/Simulink的微网仿真模型，分析并验证了所提结构与改进控制策略的有效性。基于DSP TMS320F28335开发板，搭建了逆变器实验平台，详细设计了主电路、控制电路以及软件控制系统，对本文所提的含同步机微网中逆变器暂稳态限流-均流控制策略进行了验证。