随着全球的能源危机和环境污染问题的不断恶化,分布式可再生能源在能源利用中所占的比例逐渐升高。能够提高分布式电源消纳能力的微电网技术成为近年来电力技术关注的新热点。并网接口是微电网中重要组成部分,其拓扑结构、运行方式、控制策略各异。微网内部可再生分布式电源通过电力电子设备与交直流母线相连接,微电网也可以作为一个整体通过电力电子变压器与上层电网相连接,微网中并网接口性能将直接影响微网整体可靠运行。针对采用传统电力电子拓扑的并网接口,可以从控制和优化运行上对其进行改进。针对电力电子变压器等新型接口,可以对其拓扑结构和控制策略进行改进,以提高微网系统的运行性能。本文就微网并网接口的控制策略和拓扑结构进行研究,主要创新点和研究工作体现在:微网内部可再生分布式能源接口主要控制策略有恒功率控制、恒压控制、下垂控制等。而其中下垂控制在分布式电源并联运行中较为常见。针对微网中低压运行环境,传统下垂控制会导致线路环流,在下垂控制中引入虚拟阻抗能够解决功率无法均分的问题。本文针对采用下垂控制的分布式电源并联运行进行简化,建立等效模型。定量分析虚拟阻抗的取值,使得分布式电源接口输出等效阻抗呈感性。针对引入虚拟阻抗的下垂控制系统,建立小信号分析模型,通过分析根轨迹变化曲线,判断参数变化和虚拟阻抗对系统稳定性造成的影响。下垂控制虽然一定程度上模拟一次调频,但是与传统同步电机相比,无法模拟系统的阻尼与惯性,渗透率上升之后将会对系统稳定性造成严重影响。虚拟同步机控制策略的提出将能够在下垂控制思想的基础上,进一步模拟同步机输出外特性。本文分析并建立虚拟同步机的数学理论模型,阐述其有功/无功控制环节的基本原理。考虑到虚拟同步机控制模型是一个典型的二阶控制模型,为了进一步研究其稳定性,针对系统处于过阻尼、欠阻尼、临界阻尼三种情况下,分析系统直流侧储能配置参数,为功率波动和阻尼惯性模拟提供能量。在储能配置的基础上,本文研究直流侧混合储能控制策略,根据能量守恒将直流侧的功率支撑分为由于频率波动引起的高频变化功率和电网频率偏差引起的低频变化功率,分别由超级电容和蓄电池提供能量,控制成本,提高系统响应速度。为了满足微网在运行当中的复杂工况,本文对传统虚拟同步机控制策略进行改进,提出模式平滑切换策略,实现虚拟同步机控制与PQ控制无缝切换,在小信号模型的基础上分析控制中的不同参数可能会对虚拟同步机系统稳定性造成的影响。微电网作为一个整体,通过电力电子变压器的形式,与上层电网相连,电力电子变压器其性能也将会直接影响到整个系统的可靠运行。本文分析电力电子变压器的拓扑结构,将模块化多电平拓扑结构引入至电力电子变压器高压侧。针对中低压运行场景,本文提出一种n+1子模块混合式模块化多电平结构,在降低子模块个数的同时,提高输出电平数,优化电能质量。针对子模块混合式模块化多电平拓扑,研究其调制算法,当微电网黑启动时,研究混合式拓扑结构的预充电策略。分析全桥和半桥模块能量波动,建立子模块直流侧电容电压充放电数学模型,提出混合式拓扑的中全桥子模块和半桥子模块的电容电压平衡策略。中低压微电网在运行过程中,三相系统的电压很容易受到负载不平衡、短路故障等异常工况的影响,将会出现三相不平衡的状况。本文对较为常见的三相不平衡情况下,分布式电源并网接口和电力电子变压器接口的运行策略进行研究与分析。研究复系数滤波器的工作原理,将电网三相不平衡电压的正负序分量分离,为后续三相不平衡控制策略提供基础。针对微网内部三相不平衡导致分布式电源异常运行情况,改进虚拟同步机电气部分模型,在虚拟同步机控制中的电气模型部分进行正负序分离。引入负序阻抗,实现分布式电源直流母线上电压二倍频纹波抑制。优化虚拟同步机正序电路模型,实现交流侧三相电流输出平衡。针对微网外部并网接口,将单周控制应用至电力电子变压器前级模块化多电平拓扑中,建立控制模型,通过在一个周期实现对参考波形的精确跟踪,消除积分误差在控制中的影响,提高其鲁棒性。在其基础上基于传输功率恒定的思想,提出一种改进型单周控制,使得电力电子变压器直流母线恒定,抑制电力电子变压器直流母线电压二倍频波动。