作为可再生能源发电技术的重要发展方向,微网以其可靠、灵活的运行方式逐渐成为学术界与工业界的研究热点,而作为分布式电源与微网接口的电力电子变流器在微网中扮演着重要角色。在微网系统中,通常需要三相四线制变流器同时为单相与三相负载供电。在众多四线制变流器拓扑中,三相四桥臂以其直流电压利用率高、电容需求量低、能够为零序电流提供通路以及控制灵活等优点,得到了较为广泛的应用,尤其适用于负载不平衡工况。本文以微网中三相四桥臂变流器为研究对象,重点对不平衡工况下的控制技术展开研究：首先,围绕单台三相四桥臂变流器组网的孤岛微网控制策略展开研究。建立了三相四桥臂变流器在同步旋转坐标系下的数学模型,给出四桥臂变流器解耦控制策略。为改善负载不平衡引起的变流器输出电压不平衡,根据对称分量法推导了四桥臂变流器的分序模型,提出了一种适用于三相四桥臂变流器的改进正序、负序及零序独立控制策略,分别采用降阶广义积分器快速分离正负序分量以及比例谐振调节器改进零序电压控制。分析了所提方法对变流器零序输出阻抗的影响,并通过仿真与实验验证了控制方案的有效性。其次,围绕三相四桥臂变流器在静止坐标系的控制策略及其实现中的问题展开研究。推导了三相四桥臂变流器在αβ0坐标下的数学模型,提出一种基于准谐振调节器的单电压环控制策略,并分析了准谐振调节器增益有限所导致的输出电压静差问题。在此基础上,考虑延时环节,分析了准谐振调节器比例系数与截止频率、变流器滤波器参数对谐振增益系数的影响,及αβ轴与零轴在参数调节方面的差异,为控制器参数设计以及实际参数调试提供了依据。为增加控制带宽、提高系统的动态性能,本文加入参考电压前馈以改善闭环控制特性,并采用基于电感电流的有源阻尼增强系统稳定性。最后,通过实验验证了参数分析的合理性,及不平衡负载工况下控制方案的有效性,并对四桥臂变流器控制策略的选择进行了相应的讨论。第三,围绕多台三相四桥臂变流器的并联运行及负载分配策略展开研究。从变流器并联系统的功率控制角度出发,通过负载不平衡下的功率计算指出传统下垂控制在负载不平衡工况下的局限性。其次,采用对称分量法分别建立三相四桥臂变流器在正序、负序以及零序下的并联等效模型,分析了各序功率或电流的分配机理,并提出了基于正序功率下垂、负序与零序虚拟阻抗的不平衡负载电流分配策略。此外,研究了采用独立直流源的四桥臂变流器并联系统所出现的零序环流问题,并就零序电流控制与虚拟阻抗对环流的影响进行了分析。仿真与实验验证了不平衡负载工况下所提出的并联控制策略的有效性。第四,围绕四桥臂变流器对微网系统电压不平衡补偿的控制方法展开研究。首先,给出了微网电压不平衡补偿的原理,分析了电流控制模式变流器的阻抗特点,采用虚拟导纳的方法将电流控制模式变流器等效为一个的虚拟导纳。以降低电压不平衡度为目标,动态调节虚拟导纳以实现电压不平衡补偿,并进行了相应的仿真研究。其次,对比用于不平衡补偿的电流控制模式变流器与电压控制模式变流器的阻抗特性,将虚拟阻抗的思想扩展至电压控制模式变流器的不平衡补偿,使电压控制模式变流器在分担正序负载功率的同时,对不平衡电压中的负序以及零序分量进行补偿。最后,通过实验验证了电压控制模式变流器的电压不平衡补偿策略。