基于可再生能源(光伏、风力等)和能量存储装置(电池、超级电容等)的分布式发电系统(Distributed Power Generation System,DPGS)已广泛用于微电网中。由于我国可再生能源分布的地理位置特点,许多DPGS建于远离电力主干网的地区。这些地区DPGS接口处的电网普遍较为脆弱,供电能力相对不太可靠。因此DPGS需要具有能够运行于并网模式(系统与电网相连)与离网模式(系统与电网断开连接)的能力。作为DPGS中的功率转换单元以及接口单元,基于电力电子器件的电压源型微网逆变器(Voltage Source Microgrid Inverter,VSMI)在离/并网双模式运行下的控制性能决定了系统运行的质量与稳定性。相较于电流控制方法,电压控制方法能够有效地保证VSMI在离/并网双模式之间的无缝切换,从而避免了模式切换瞬间产生的电压与电流冲击。由于双模式VSMI在两种模式下往往具有不同的输出滤波器,例如离网模式下的LC滤波器与并网模式下的LCL滤波器,从而使得系统在不同运行模式下具有不同的稳定性能。为了研究微网逆变器在离/并网双模式运行下的稳定性,本文围绕基于电容电压外环以及电容电流内环控制的双模式微网逆变器展开,具体研究内容如下:(1)本文推导了微网逆变器系统在离网模式以及并网模式运行时的主电路在连续域下的数学模型。随后对双模式微网逆变器数字控制系统中的关键环节,即采样、计算以及调制环节进行了研究分析,并推导了相应的数学模型。分析显示本文所用的数字控制环节总共存在1.5倍采样周期的等效数字延迟,从而为后续系统在离散域下的数学模型以及相应的稳定性分析提供了依据。(2)建立了基于传统电容电压外环以及电容电流有源阻尼内环控制方法的双模式微网逆变器系统在两种运行模式下的s域以及z域数学模型。通过Nyquist以及Routh判据研究了两种模式下系统的开环传递函数的极点分布情况以及开环传递函数的幅频曲线环绕(-1,j0)点的情况,进而分析两种运行模式的稳定性。分析显示两种模式下的系统具有相似的稳定性,即单一运行模式下系统的稳定性及控制器参数设计范围受系统的实际系统谐振频率影响;双模式下系统的稳定性及控制器参数设计范围将同时受两种运行模式的系统参数影响。不同模式下的谐振频率不尽相同且易受系统参数以及电网阻抗变化的影响,从而产生了系统的稳定性盲区,即当系统谐振频率处于稳定性盲区时,无论如何对控制器进行设计都无法同时保证两种运行模式的稳定性。(3)为了消除传统控制方法存在的固有稳定性盲区,本文对一种并联前馈补偿(Parallel Feedforward Compensation,PFC)控制方法进行研究,并提出了一种无盲区的控制设计方法。在z域中通过Nyquist以及Routh判据对基于所提方法的双模式微网逆变器系统进行了稳定性分析。分析结果显示采用所提方法的双模式微网逆变器系统的稳定性不再同时受两种模式的系统谐振频率以及电网阻抗变化的影响,从而消除了传统控制方法中存在的稳定性盲区,同时提高了系统对电网阻抗变化的鲁棒性。仿真与实验验证了上述分析的正确性以及所提方法的有效性。