随着科学技术的进步与可持续发展政策的要求,大量分布式新能源发电以微电网的形式接入电网中。该类基于电力电子接口的分布式电源不具备阻尼与惯性,这些电源的高比例引入会加剧对其所在微电网运行的不利影响。最近,被广泛提及的虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG),是一类能够使分布式电源网侧出口逆变器的输出具有同步电机相似特性的技术,将其运用在逆变器控制中可改善微电网的运行。此外,在孤岛运行模式下微电网的频率与电压会出现波动,分布式电源逆变器的调制作用与非线性负荷的存在,更加重了对微电网的电压谐波污染,影响用户的电能质量。因此,设计有效的控制策略以改善微电网运行过程中的频率与谐波等问题对微电网的稳定运行有重要意义。综上所述,本文深入研究微电网控制运行稳定性、VSG控制策略稳定性、频率无差调节控制及谐波检测治理等关键技术问题,完成含虚拟同步技术的微电网运行优化控制策略研究。论文的主要研究内容与成果如下:(1)阐述了微电网发展背景及研究进展,在此基础上建立了三相电力电子逆变器模型与微电网分布式电源模型,设计交流微电网网架结构,并对其运行模式切换时的电压、频率的变化及电压谐波等问题开展了仿真验证。(2)针对微电网运行时分布式电源网侧电力电子接口逆变器输出缺乏惯性及无法实现频率无差调节等问题,提出使用VSG控制策略,并分析阻尼系数与转动惯量变化对其输出频率的影响。并研究同步电机一次二次调频原理,通过改进VSG控制策略中的有功-频率控制环,提出基于VSG的无差调频控制策略,能够达到对频率进行无差调节的效果。(3)针对微电网运行时非线性负荷与电力电子设备产生的谐波污染问题,提出改进二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的谐波分频检测方法以达到对微电网谐波电压的分频提取效果,由于SOGI的特性,此方法能有效过滤微电网孤岛运行时放大的高次谐波,同时也能克服单线电压偏低与负荷扰动对谐波检测的干扰。并在此基础上采用分频抑制,有效抑制孤岛微电网中的5、7次电压谐波。