我国西部地区存在很多由小型水轮发电机构成的孤立电网，且多为径流式水电站，其发电量受季节影响严重，用电缺口大，由于缺乏大电网的支撑，当地电网频率波动较大，电能质量较差。但西部地区光照资源普遍较丰富，因此利用光伏微电网与当地水轮发电机组成互补发电系统，能够有效缓解上述问题。传统光伏并网系统多为电流源型并网方式，不具有储能环节，输出功率受光照影响大，具有随机性，发电高峰与负荷用电高峰时间不同，无法有效地与水轮发电机组形成互补。而微电网多采用电压源型逆变器并联组网，并具储能环节，随着其容量的不断发展，能够在一定程度上参与电网幅值与频率的调节，因此已受到国内外学者的广泛关注。本研究主要内容包括：　　⑴逆变器控制系统适用性研究:电压源型逆变器自身的稳定性与动态响应特性是其能够利用下垂控制器进行正常并网工作的基础。为消除由外层电压环路增益产生的静态误差问题，提高逆变器对电压指令的跟踪精度，通常采用比例积分控制器或比例谐振控制器作为逆变器电压电流环控制器。但采用不同参考坐标系下的控制器对逆变器进行控制时，会改变其传递函数的幅频特性。随着多能互补微电网技术的发展，电网频率波动给电压源逆变器并网的稳定性带来的问题亟待研究。文中分别对采用上述两种控制器的逆变器控制环路进行设计，并建立了并网系统状态空间模型，利用参数敏感度分析方法，从系统频率/幅值静态增益的角度，对比分析了采用两种控制方式的逆变器并网系统静态输出特性与电网频率间的关系。得到了采用PI控制器的逆变器更适宜在频率波动较大的电网中应用的结论。　　⑵电压源型逆变器并网控制研究:在电压源型逆变器并网系统中，逆变器的输出阻抗及传输线等效阻抗直接影响了并联系统功率分配的控制精度和功率控制器参数的设计。文章采用了虚拟阻抗控制策略，克服了功率与相位及电压幅值耦合问题，在此基础上采用了一种基于微分控制的改进功率控制策略，并对其建立了小信号模型，利用根轨迹分析方法，对系统稳定性进行了分析，并优化了功率控制器参数。仿真与实验证明，该控制策略可以有效提高电压源逆变器并网功率指令响应速度。　　⑶并网逆变器谐波抑制研究:在电网存在谐波的情况下，常规逆变器锁相环无法对电网基波分量及谐波分量进行独立检测，且传统PI控制器无法消除输出控制环路中存在的负序分量，从而导致电压源型逆变器并网电流THD增加的问题。为了抑制并网谐波电流，本章提出了一种基于改进电压源逆变器并网的混合控制策略，在原有基波锁相环基础上添加了陷波器与谐波锁相环，将电网基波分量与固定阶次的谐波分离，并利用传统相位/有功下垂策略，针对逆变器基波分量进行控制，达到控制向电网注入功率的目地;同时，在传统逆变器电压控制环路中添加谐波分量控制器，从而避免了使用双旋转坐标系下的双闭环PI控制器控制结构，减少了控制器运算复杂度。仿真与实验证明，该控制策略可以有效降低逆变器并网谐波电流。　　⑷微电完分层控制与同步控制研究:在多台电压源逆变器并联组成的微电网系统与孤立电网并联运行情况下。为实现微电网系统由孤岛运行模式向并网运行模式的平滑切换，分析了一种基于旋转矢量几何关系的同步算法，针对该算法存在的问题，提出了一种基于傅里叶变换的微电网同步控制策略。为了在实现微电网与孤立电网并联可靠并联运行，提出了一种微电网改进分层控制策略，通过仿真和实验，验证了该策略能使微电网与频率存在较大波动的孤立电网可靠并联。　　⑸搭建实验平台与验证:搭建了两台10k VA电压源型逆变器，并细阐述课题实验平台的配置情况、电压源型逆变器DSP控制版的设计，DSP软件流程及上位机调试软件的设计。