随着近些年分布式能源的大力发展,微电网形式的供电系统日益成熟起来,微电网可以利用当地的特色能源自形成一个独立的微型电网为本地用户提供电能。既可以与大电网连接组成电网发电系统的一部分,也可以单独运行作为一个易于改变的电源,满足用户多样的需求。由于与并网运行模式相比,孤岛模式下微电网容量较小,逆变器极易受到用户侧的影响,导致输出电压质量降低或是微电网发生故障的情况,所以需要对微电网孤岛运行方式进行专门的研究。本文主要针对以下几个方面对孤岛模式下逆变器的控制技术和逆变器并联技术进行分析和讨论:1、首先对比三相全桥逆变器和半桥逆变器、LC滤波器和LCL滤波器的优劣,选择合适本文的逆变器拓扑结构,并设计滤波器的参数和对数学模型进行推导,建立在dq坐标系下的控制模型。然后分析了SPWM调制方法和数字控制技术造成的延时对控制系统的影响,建立考虑数字延时的双闭环控制策略:电压外环选用成熟的PI控制器,实现直流量的无静差跟踪;电流内环采用电感电流反馈的闭环控制,选用简单的比例调节器实现电流环的控制,补偿电压控制动态响应较慢的问题。最后结合建立的模型利用根轨迹方法实现电压环和电流环参数的设计。2、其次考虑孤岛模式下连接非线性负载出现的谐波电流对系统输出电压质量的影响,PI控制不具备很好的抑制高次谐波的能力,需要对控制策略进行改进。在分析重复控制器的原理基础上,基于稳定性对重复控制器进行改进,通过对比重复控制与PI控制结合构成的串并两种复合结构的性能,选择PI-重复控制器串联复合结构构成电压外环,即利用重复控制器良好的抑制谐波的性能又通过PI控制器克服其动态性能较差的缺点。考虑电网频率波动所引起的基波频率偏移会进一步恶化输出电压的质量,改进重复内模,设计适应频率波动的重复控制器,实现在频率变化时对电压谐波的有效抑制。对提出的综合控制策略进行参数设计,并搭建仿真模型通过仿真分析验证控制策略的可行性。3、最后,通过对并联系统功率传输特性进行分析和对传统下垂控制的工作原理进行推导,得到传统下垂控制存在的不足。在考虑前文提出的控制策略对逆变器输出阻抗影响的前提下,采用虚拟阻抗法对下垂控制进行改进。分析常用的虚拟阻抗法的优缺点,考虑连接非线性负载时,采用基于二阶广义积分器(SOGI)虚拟阻抗的优越性,给出基于SOGI的虚拟阻抗的设计方法,通过MATLAB建立并联系统仿真模型,对基于SOGI虚拟阻抗的下垂策略进行仿真验证控制效果。