随着绿色能源技术、智能化信息技术及工业4.0技术的不断发展,人们对美好生活的追求进入新时代,表现之一是对用电可靠性的要求越来越高,因此,“互联网+”智慧能源的环境应用应运而生,微电网便是微能源网过渡到能源互联网的重要应用之一。微电网是主要由分布式电源(Distributed Generation,DG)、储能装置、负荷、电力电子装置和监控保护设备等组成的规模较小的供电系统,它既可以并入外部电网,作为外部电网的有效补充;也可以脱离外部电网,独立为用户供电。微电网可以容纳多种分布式电源,其内部的储能装置可以平抑分布式电源的功率波动,调节峰谷差,有效解决分布式电源与电网互联问题。逆变器是微电网系统中将直流电转换为交流电的电力电子器件,改进逆变器的控制策略,可实现分布式电源顺利并网,保证微电网在不同运行状态下的稳定性。因此,建立正确的微网逆变器的数学模型、研究性能优良的控制方法显得尤为重要。本文主要从蓄电池和光伏微网逆变器出发,研究对应逆变器建模与控制策略。主要研究内容包括以下三个方面:(1)针对主从控制结构的微电网在并网与离网状态切换瞬间产生的电流冲击等问题,本文对主控单元蓄电池微网逆变器,提出了一种基于电流跟踪的并离网双模式合并的平滑切换控制策略,使输入电流内环控制器的参考电流在微电网并离网切换瞬间能够跟随切换前一时刻电流状态,并保持正确的初始值,减少电流冲击,实现微电网在并网与离网模式之间的平滑稳定切换。(2)将光伏电池等效为电压源,建立单相光伏微网逆变器的简化电路模型,根据电路简化模型建立电压回路方程,将连续状态下的电压回路方程的微分形式转化成离散状态下的控制电压信号的表达式。研究对电网信号施加随机扰动的情况下,针对逆变器分别采用预测控制方法、引入积分补偿的预测控制方法、数字化前馈增量式PID预测控制方法对下一周期的电网电压及逆变器输出电流进行跟踪预测,减少逆变器输出电压与输出电流的谐波振荡,实现逆变器输出电流的波形与电网输出电压波形的相位、频率同步。仿真结果分析表明引入积分补偿的预测控制方法和数字化前馈增量式PID预测控制方法可以使逆变器输出电流、输出电压的总谐波失真度(Total Harmonic Distortion,THD)满足国家电网对总谐波失真度(THD≤5%)标准的要求。(3)考虑到光伏阵列、开关器件的非线性特性会对光伏微网逆变器模型精度有较大影响,建立光伏微网逆变器精确的非线性模型,设计对应的预测控制器,从快变尺度分岔和慢变尺度分岔两个角度研究控制参数影响下逆变器的非线性动力学特性。研究结果表明,控制参数的取值会对逆变器非线性动力学特性产生影响,可以根据逆变器的非线性动力学特性为系统稳定运行选取合适的控制参数。