并网逆变器作为风能、太阳能等分布式发电系统的接口单元,其控制性能在一定程度上决定了发电系统的输出电能质量。由于我国风能、太阳能等可再生能源地理位置分布的特点,许多并网逆变器安装在距离电力主干网较远的地区,发电系统接口处的电网普遍较为脆弱,例如电网不平衡、谐波以及电网阻抗,这些非理想电网运行环境将直接影响并网逆变器注入电网的电能质量,严重时威胁设备的安全运行。因此,本文以LCL滤波的三相并网逆变器为对象,研究其在上述三种非理想电网情况下的适应性及优化措施。消除直流侧电压二次谐波和瞬时输出功率二次波动、实现三相输出电流平衡是电网不平衡时并网逆变器的主要控制目标,为使并网逆变器工作在最优状态,实现控制目标的多元化,基于网侧和变换器侧瞬时功率模型,对不同控制目标下的正、负序电流幅值相位关系进行解析,分别提出一种多目标优化不平衡控制策略。在不改变传统平衡控制策略结构的基础上,引入负序电流补偿,控制结构简单,通过调节因子k,实现各控制目标的过渡和相互转化。考虑到输出滤波器的影响,基于两种瞬时功率模型所建立的不平衡控制策略之间的差别在于,采用网侧功率模型的控制策略可以实现恒定的瞬时有功输出,而采用变换器功率模型的控制策略可以实现恒定的直流电压。从闭环输出导纳的角度研究电网电压谐波影响并网逆变器输出电流的机理。在研究了比例谐振(Proportional-Resonant,PR)调节器叠加谐波补偿器(Harmonics Compensator,HC),即PR+HC、电网电压全前馈以及电网电压比例前馈三种电流谐波控制策略的基础上,提出了基于带通滤波器(Band-Pass Filter,BPF)的电网电压前馈补偿策略,并以重塑电网电压谐波频率处的输出导纳为原则,推导出其参数设计方法。接着采用谐波线性化方法建立了传统软件锁相环(Software Phase-Locked Loop,SPLL)的数学模型,并推导出SPLL引入的附加输出导纳,为抑制由SPLL传播至输出电流的电网电压谐波,提出了一种改进的锁相环,可以在高锁相环带宽下实现输出电流谐波抑制。在离散域中研究了单台LCL滤波的并网逆变器稳定性问题。首先采用朱利判据分析了无阻尼策略以及电容电流比例反馈有源阻尼(Active Damping,AD)时电流环的稳定性,并给出各自的稳定区域及稳定条件。考虑到以上方法应对电网阻抗的鲁棒性较差,提出了一种宽谐振阻尼区域的电容电流反馈AD方法,阻尼区域上限由fs/6(fs为采样频率)扩展至fs/4,提高了控制系统对电网阻抗变化的鲁棒性。同时,分析了反馈阻尼系数对阻尼性能的影响规律,推导出最优阻尼位置,并给出了最优阻尼系数的近似计算方法。从系统级的角度研究多台并网逆变器并联时由于电网阻抗耦合而产生的稳定性问题。根据多逆变器并联系统的闭环诺顿等效电路,采用Nyquist稳定判据对电网阻抗耦合所产生的阻抗-导纳小环路增益进行分析,在对比了有无电网电压前馈时系统的稳定性变化规律后,提出一种基于电网电压混合滤波前馈的有源输出阻抗/导纳修正方法,通过提升闭环输出阻抗的相频曲线,增大控制系统的稳定裕度。接着对SPLL引入的负阻尼特性进行研究,分析功率等级以及SPLL带宽对输出阻抗/导纳负阻尼特性的影响,通过在电流指令值中引入电网电压前馈补偿来消除负阻尼,并推导出补偿系数的最小理论值,在对输出阻抗/导纳其它频率特性影响最小的基础上,有效地消除了输出阻抗/导纳中的负阻尼。