基于电力电子技术的包含风能，太阳能，燃料电池等多种可再生能源的分布式发电单元(Distributed Generation, DG)及储能装置相结合的微网系统已经成为近年来的研究热点。而微网的可靠运行也包含了许多挑战性的问题。本文针对微网在孤岛模式和并网模式下的脉宽调制(Pulse-width Modulation, PWM)逆变器的数字控制策略（包括孤岛运行时电压调节和负载功率分配、并网功率和电流波形控制、电网同步技术等），以及Z-源/准Z-源逆变器应用于微网中的关键问题进行了研究，主要包括以下几个方面：　　 本文首先研究了微网孤岛运行模式下的逆变器电压控制方法，从逆变器的模型出发，提出了采用电压微分反馈内环增加系统阻尼，消除逆变器在空载条件下（对于稳定性来说是最恶劣的条件）的高谐振峰，并分别采用PI和PID控制器对改造后的逆变器控制对象进行补偿，获得了较好的动静态性能。此外，为了进一步减小逆变器在非线性负载下面输出电压的总谐波畸变(Total Harmonic Distortion, THD)含量，获得更高质量的稳态电压波形，在采用输出电压微分内环改造逆变器模型的基础上，设计重复控制器电压外环。重复控制器中的补偿器采用二阶滤波器和零相移的有限冲击响应(Finite Impulse Response，FIR)滤波器相结合的方式，使控制系统具有良好的谐波抑制能力和参数适应性，线性和非线性负载下输出电压均实现了极低的THD含量。针对主从控制的微网系统，基于仿真对多DG系统在孤岛模式下的电压调节、负载功率分配，蓄电池荷电状态管理等方面展开研究。　　 其次，研究了微网另外一个重要工作模式—并网模式下的逆变器功率控制，功率控制通过电流调节实现，分析了电网阻抗变化对传统PI控制的并网逆变器（带LC滤波器）的稳定性影响，表明了随着电网感性阻抗的增加，为了保证系统稳定，传统PI控制环的增益和带宽必须相应的降低，这将降低控制对于指令跟踪和扰动抑制的能力从而增大系统稳态误差和输出电流THD含量。为了在一定的电网阻抗变化范围内，既保持系统稳定，又能获得低稳态误差和低输出电流THD含量，本文提出将鲁棒控制应用于逆变器并网运行模式的控制，在设定的电网阻抗变化范围内，通过合理的选择加权函数(Weighting Functions)，使合成的H∞控制器在基波频率处具有高增益，类似于传统的比例谐振控制器(Proportional-resonant，PR)控制器，但是具有足够的高频衰减以保持系统的稳定性。同时采用一个逆变器输出电流内环以获得更好的扰动（如死区影响）抑制能力。将传统PI控制和提出的H∞控制应用到逆变器并网运行电流控制的仿真和实验中，相应的仿真和实验结果验证了所提出H∞控制方法的有效性和优越性。同时，由于所提出的H∞控制器基于三相静止坐标，因此可以同时应用于单相或三相逆变器系统中。基于上述并网电流控制策略，本章提出了微网并网模式下逆变器的有功和无功功率控制方法，并对在微网系统中同样扮演着重要角色的电网同步技术也展开了相应的研究，在回顾各种锁相环(Phase Locked Loop，PLL)技术的基础上，分析了三相同步坐标(dq)坐标下的PLL技术，结合仿真阐述了锁相环参数对于锁相性能的影响。　　 此外，论文围绕近年提出的新电路拓扑—Z-源/准Z-源逆变器在微网中应用展开研究。在分析了电压型Z-源/准Z-源逆变器及其基本特性的基础上，本文重点研究了电流型Z-源/准Z-源逆变器的工作原理、控制方法、单级拓扑实现升降压和能量双向流动的新特性。Z-源逆变器提出后，尽管电压型的Z-源/准Z-源逆变器获得了极大的关注，但是其存在一个较大的缺点：不能实现能量的双向流动。实现能量的双向流动需要将拓扑中的二极管换成一个开关管，这样做随之而来的也将失去Z-源逆变器作为一个单极拓扑的诸多优点。与之相对的，电流型Z-源/准Z-源逆变器不用将二极管换成开关管，即可以实现能量双向流动。由于其单级拓扑实现升降压和能量双向流动等新特性，本文提出将其应用于配备储能装置的微网系统中，以实现能量在蓄电池和微网之间自由流动。此外，利用其升压特性，可以有效的降低蓄电池电压，缓解了过多蓄电池串联导致的蓄电池单体不均衡问题。为了有效降低磁性元件的体积和成本，论文还提出了采用三耦合电感的电流型Z-源/准Z-源逆变器。