分布式发电和微电网一般采用逆变器将直流电转换为交流电来并网/孤岛运行,因此逆变器是连接新能源发电和电网之间的桥梁,其运行状态直接影响到电能质量和电网的稳定性。对逆变器的诸多研究中,控制理论是其研究的核心,直接决定逆变器的运行特性。为了对逆变器控制理论进行研究和实验,同时对逆变器的运行状态进行监控,保证其安全运行,很有必要建立一套逆变器监控和实验平台。研究人员可以在该平台上进行控制算法有效性的验证和研究。本文所设计的监控和实验平台,具有逆变器控制理论实验验证和运行状态实时监控双重功能。逆变器控制芯片TMS320F28335将采集到的信号和逆变器控制策略的关键参数通过以太网通信传给上位机(PC机)。上位机采用虚拟仪器技术-LabVIEW软件编程,设计了友好的人机交互界面,可以直观地显示表征虚拟同步发电机运行状态的特征量,同时可以进行多种典型实验来验证控制算法的特性。本文所研究的主要内容有:(1)虚拟同步发电机控制理论:参考同步发电机的数学模型,设计了虚拟同步发电机控制算法,并在MATLAB上进行了建模和仿真。(2)逆变器运行状态特征量的提取:对表征逆变器运行状态特征量的检测算法进行了研究和仿真,包括直流侧和交流侧电压电流基本参数测量和频率偏差、谐波、三相电压不平衡以及暂态故障中的电压暂降、暂升和短时间中断。(3)以太网通信软件的实现:基于以太网通信的基本原理和TCP/IP协议,在下位机中编写了以太网通信软件程序,将需要的数据通过以太网发送给上位机。同时在上位机中实现了数据接收和解析。(4)上位机软件设计:包括数据通信、数据解析、检测算法的实现。各模块显示和交互界面。同时设计了数据库系统,对需要的数据进行存储和历史数据查询,方便研究人员进行研究。(5)虚拟同步发电机控制理论实验验证:在该平台进行了验证虚拟同步发电机控制理论的典型实验,同时软件界面对实验中需要观测的参数进行了直观的显示和数据存储。