新能源分布式发电作为传统能源短缺与环境问题的有效解决方案之一,近年来在学术与实际工程中得到了广泛的研究与应用。交流微网通过将分布式新能源发电单元与储能元件结合组织成一个微型电力网络,满足本地负荷调度需求,并实现与传统刚性电网的无缝连接与交互。本文聚焦于分布式发电交流微网的稳定性与运行控制技术,建立了基于输入-输出稳定性判据的多能源混合发电交流微网模型,并以此小信号模型为基础,提出了并网功率潮流优化与有源阻尼控制策略,分析与拓展了基于逆变器自身输出阻抗特性的电能质量调节与稳定性解决方案,并且完成了对低频有源阻尼控制方法的分类、性能评估比较与功能拓展。首先,本文通过对微网中不同发电单元的接口变换器输出外特性进行分析,将其总结分类为电压源控制型与电流源控制型两种。进而将电压源控制型逆变器建模为戴维南等效电路,电流源控制型逆变器表示为诺顿等效电路,并且利用基尔霍夫电流定律与电压定律可以获取整个交流微网的系统特性方程。其中,电压源控制中包含功率下垂环路和电压电流控制环路,电流源控制中包括功率控制环路与电流控制环路。根据不同控制环路的控制对象与带宽范围,结合系统工作模式的不同,进一步将系统特性方程划分为功率控制方程与电压电流控制方程,利用输入-输出稳定性准则进行系统稳定性判定,阐明了不同控制环路的稳定性频域,所得到的小信号模型可推广应用于系统参数优化配置与稳定性分析。其次,深入探究了传统下垂电压源控制型逆变器并网模式下的功率潮流控制特性,阐明其对于实际非理想电网的电压幅值与频率波动会出现跟随性波动,并且无功潮流的精确调度无法保证。提出了利用公共耦合点(Power Coupling Point,PCC)电压引入电网电压幅值与频率前馈,可以有效跟踪电网波动特性,获取良好的功率潮流调度。另外考虑实际应用可行性,提出了利用滤波电容电压引入电网电压幅值与频率前馈以跟踪电网特性,抑制了功率潮流的波动,避免分布式发电中电网电压或者PCC电压的实际测量。采用输出电压幅度控制的方式引入积分项至无功下垂环路中,实现无功闭环精确控制。通过引入前馈与电压幅度控制,保证了并网有功潮流与无功潮流的精确跟踪,下垂控制的无缝模式切换特性仍然得到了有效发挥。修改下垂控制器提高了控制自由度,实现了低频有源阻尼,抑制了低频振荡的引入,提升了稳定裕度。再次,将逆变器的等效输出阻抗划分为虚拟阻抗、逆变器自身输出阻抗与输出侧阻抗三部分,揭示了各自的主导频域,重点论述了逆变器自身输出阻抗对于电压不平衡、谐波以及负载切换动态响应的影响,阐明了低频谐振与逆变器自身输出阻抗的对应关系,验证了逆变器自身输出阻抗对于稳定性与动态性能的影响。提出了逆变器侧电流前馈控制策略,改变了输出阻抗特性,引入了等效负阻抗效应抵消逆变器自身输出阻抗的影响,避免引入输出侧电流测量。所引入的负阻抗与逆变器自身输出阻抗成近似线性关系,通过改变前馈系数即可调节阻抗大小,无需精确测量线路阻抗,简化了负阻抗设计。提出的前馈控制策略,提高了稳定性与动态性能,改善了逆变器在孤岛模式下的负载适应能力。最后,从下垂电压源控制型逆变器的戴维南等效模型出发,提出将低频有源阻尼控制方法总结分类为源型阻尼策略与阻抗型阻尼策略。指出源型阻尼策略的执行主要通过在下垂环路中引入补充环路或者修改下垂控制器,增加控制自由度,抑制低频振荡。阻抗型阻尼策略通过嵌入电流前馈的方式,修改输出阻抗的低频特性,实现低頻有源阻尼。同类型阻尼策略之间引入方式互不冲突,并且不同类型阻尼策略的作用对象相互独立,保证了不同阻尼策略的互相结合能够进一步提高稳定裕度,一定程度上也能实现功能互补。