近些年来微电网作为能源革新的载体,发展迅猛,引起了各国学者的极大关切,这是由于微电网是洁净环保,灵活可靠分布式电源(Distributed Generation,DG)的一种高效率组织载体。微电网孤岛运行时相当于一个自给自足的系统,由于没有大电网支撑,其承受扰动的能力相对较弱,具有很大的随机性,例如各并联逆变器线路阻抗不一致、局部负载随机投切、母线电压不理想等工况,失去大电网支撑的微网逆变器须具备很强的能力来维持孤岛的稳定运行。本文将孤岛微网并联逆变器作为讨论对象,针对控制运行过程中出现的随机问题进行研究。首先,对三相逆变器进行了准确建模,设计了其所需的各层控制器,即下垂控制器,电压控制器,电流控制器。考虑到下垂控制型逆变器具有电压源外特性,构建了戴维南等效输出阻抗模型。深入讨论了不同参数对输出阻抗的作用,为改善逆变器输出阻抗和控制器参数选取提供指导,以此为下文逆变器并联研究确立理论基础。其次,构建含有三台下垂控制型逆变器的孤岛微网阻抗模型,以阻抗分析法分析了线路阻抗不一致这一随机工况对源网谐振机理的影响,发现线路阻抗不一致会导致并联的各逆变器间产生高频谐波。针对此问题,设计一种内外虚拟阻抗联合的复合阻抗控制策略,采用阻抗分析法进行稳定性分析,仿真结果表明该方法可以有效地抑制高频谐波。再次,考虑局部负载投切这一随机工况对孤岛微网系统的影响,分析了逆变器并联运行时的功率运行特性和功率均分条件,当采用传统下垂控制策略,局部负载随机投入时,功率不能很好地被均分且动态响应能力差,进入稳态的时间较长。针对该问题,设计了一种基于级联延迟信号消除(Cascaded Delayed Signal Cancellation,CDSC)和虚拟阻抗相结合的控制方案,可以大大提高系统的动态响应能力和功率均分精度。最后,当负荷随机投切造成微电网功率不足进而出现频率越限的故障时,本文在传统调频控制的基础上,采用了一种基于模型预测的调频改进方案,针对频率波动较大这一随机工况,实现了频率补偿,并通过仿真验证了该策略不仅能提高频率调节的动态特性,而且降低了对系统参数的敏感度,能够大大增强孤岛微网在频率波动较大这一随机工况下的稳定性和鲁棒性。