可再生能源和分布式发电系统的日益普及对并网逆变器提出了更高的要求,同步和并网控制算法是逆变器可靠并网运行的关键。分布式发电系统的大量接入电网,大功率单相负载的接入以及单相负载功耗的不确定性,容易导致电网电压不平衡,这给逆变器同步与并网控制带来了挑战。本文以不平衡电网下的三相逆变器为研究对象,研究不平衡电网下逆变器快速、准确、简便的同步控制方法,并设计一种可以改善并网电流质量且无谐振频率偏移的离散比例谐振(proportional resonant,PR)控制器,提升逆变器性能。本文研究不平衡电网下电压幅值单位化算法。首先,通过级联延迟信号消除算法消除谐波及直流偏置的影响;利用反共轭分解原理,将级联延迟信号消除算法输出的正交电压平方加和,得到各相电压幅值,进而实现对每相电压的幅值单位化,得到幅值平衡的三相电压。最后在PLECS仿真环境下搭建仿真模型,验证该方法的有效性。研究不平衡电网下基于能量算子的锁频算法。为了得到电网的频率信息,利用Teager能量算子(Teager energy operator,TEO)算法,通过3个采样点即可开环计算得到电网频率,无需任何控制器的参数调整,且不受相位影响。最后通过仿真证明该方法在频率波动及电网电压幅值、相位不平衡情况下,均能快速、准确地得到电网频率。研究不平衡电网下的逆变器同步控制方法。为准确地锁定不平衡电网电压的相位,同样利用能量算子的概念,通过计算能量交叉积来得到每一相的相位信息,即便在电压相位不平衡时仍能准确锁相。最后结合前述的幅值单位化算法、锁频算法以及PR控制,提出不平衡电网下三相逆变器的同步控制方法,并通过仿真验证本文所提同步控制方法的性能。研究不平衡电网下的逆变器并网控制方法。为了分析由不同离散化方法得到的离散比例谐振控制器的性能,将离散化方法按照极点位置分为5种集合,通过分析其离散传递函数的极点轨迹发现这些离散化方法或无法实现零阻尼,或者存在谐振极点偏移,或者计算负担大。针对以上问题,本文设计了基于状态转移矩阵的离散PR控制器,该方法不存在谐振频率偏移现象,零静差跟踪效果好,可提高系统的动态响应速度,仿真结果证明该并网控制方法在不平衡电网下有助于提升逆变器的并网电能质量。