环境和能源问题已经成为全球性的问题,构建安全、清洁的能源互联网络是解决当今社会发展和环境、能源关系的途径,现在各国都提出节能减排的能源利用政策,积极发展风能、太阳能等新能源发电进入配电网中,由新能源发电构成的微电网已成为各国新能源供电的主要方式。本文针对新能源发电中的关键设备——独立/并网双模式逆变电源进行研究,根据其系统结构,设计控制策略,从而实现运行的灵活控制。首先,概述了本文的研究背景和意义,调研了国内外独立/并网双模式逆变电源的研究现状,分析了新能源发电和逆变电源控制策略存在的问题和关键技术。对双模式逆变电源做了重点研究,设计了其整体结构及调制策略,选择LCL型滤波的T型三电平为主电路拓扑,详细分析T型三电平逆变电源的换流路径;采用三电平SVPWM调制策略,具体研究鞍型SVPWM调制策略及载波实现方法,最终获得具有高性能双模式逆变电源的结构。其次,提出一种基于虚拟同步机的双模式逆变电源控制策略。建立虚拟同步机的数学模型,包括定子电气方程、转子运动方程、励磁调节器、原动机调节器及电压电流双闭环控制策略;建立并网模式下有功功率控制环路的数学模型,详细分析惯量、阻尼等参数对系统动态特性的影响;采用一种基于双锁相环的预同步控制方法,可实现离网和并网模式间的无缝切换,理论上消除了切换失败的风险。最后,搭建MATLAB/Simulink仿真模型,在离网、离网转并网、并网、并网转离网四种模式下验证了基于虚拟同步机控制的T型三电平双模式逆变电源控制策略的有效性;设计T型三电平双模式逆变电源的硬件样机,通过实验验证了控制策略的正确性。