随着对可再生能源的大规模开发利用,分布式发电技术得到快速发展。微网作为其主要组织形式,能够充分发挥其经济效益和环保优势。微网逆变器作为微网的基本接口单元,需要适当的控制策略来保证微网的安全稳定运行。虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制不仅具备电力电子设备的灵活性,还借鉴同步发电机(Synchronous Generator,SG)对电网友好的优势,能够使微网逆变器具备类似SG的外特性和电磁暂态特性,可以有效缓解分布式电源渗透率过高带来的欠阻尼和低惯性问题,并且有效促进微网系统自主参与电网的运行和调节。但是,由于微网线路阻抗的不对称性和随机存在的单相负载,导致微网逆变器输出电压不平衡的现象尤为常见。本文针对不平衡负载工况下微网逆变器的控制问题展开相关研究。论文的主要内容如下:首先,根据微网逆变器的拓扑结构建立其在不同坐标系下的数学模型。借鉴SG的控制原理,对VSG控制的功频控制器和励磁控制器单元进行了设计和分析。同时,在微网逆变器数学模型的基础上对两种坐标系下的电压电流双环控制进行了详细分析和参数设计。其次,深入探讨了传统锁相环在面对微网复杂电压条件下的性能局限性,并对二阶和三阶广义积分器构成的级联广义积分器进行了详细分析,讨论了参数设计对级联广义积分器滤波特性和动态特性的影响,在此基础上提出一种DCGI-PLL锁相环结构,并在不同工况下对其与传统锁相环进行了仿真和比较,以验证所提锁相环结构的有效性。再次,从不平衡电压的产生机理着手,分析微网逆变器输出电压不平衡的原因,并基于电压电流双环控制结构提出一种不平衡电压补偿控制,能够使微网逆变器在不平衡负载工况下仍然能输出三相对称电压,提高其带不平衡负载的能力。最后,在MATLAB/simulink中对上述控制策略进行全面的仿真,验证其合理性和有效性。同时,搭建微网逆变器实验平台并进行小功率实验,初步对VSG控制策略的有效性进行了简单验证。