微电网通过将一定区域内的分布式发电组织起来,充分利用可再生能源,为当地负荷供能,或与电网并联运行,从而提高电力系统的安全性和可靠性,增强电网抵御自然灾害的能力,对于电网乃至整个国家安全都有重大的现实意义。逆变器作为微电网中的基本接口,将分布式能源转变为交流形式,提供给负荷或电网,在微电网电能变换中起到了至关重要的作用。本文对采用下垂控制的微网逆变器进行了深入的研究,给出了三相逆变器的准确数学模型,分别建立了其电压电流双环和功率环的小信号模型。在此基础上,分别对有功-频率下垂系统及无功-幅值下垂系统的稳定性和动态性进行分析,得出系统的稳定性和动态性主要和下垂系数以及功率滤波器的设计有关,并给出了下垂系数和功率滤波器的设计方法。此外,搭建了逆变器并联的仿真和实验平台,进行理论分析和实验验证。随后,针对微电网连线阻抗呈阻感性的特点,采取基于SOGI虚拟阻抗法使连线阻抗呈主感性,实现有功无功解耦控制,提高系统的稳定性和功率均分能力,减小实际连线电感的感值。基于SOGI虚拟阻抗不仅能避免因电流微分而引入的噪声,还可以滤除系统带非线性负载而产生的谐波电流,使得虚拟电压中不含谐波。推导了在dq旋转坐标系下基于SOGI虚拟阻抗的实现方法。此外,给出了逆变器连线阻抗的设计方法,并提出了变虚拟阻抗的方法来减小并联瞬间的冲击电流,改善稳态输出特性。最后,针对主从结构的微电网系统,研究了一种混合控制策略:并网运行时,主逆变器采用下垂控制,以应对电网突发故障而发生的被动孤岛转换;孤岛运行时,下垂系数逐渐减小为零,退化为v/f控制,以提供更加稳定的母线控制性能。为实现系统运行模式和控制方式之间的平滑转换需求,提出相应的控制逻辑,并提出了适用于下垂控制策略的预同步方法。仿真和实验结果表明所提控制策略和控制逻辑的有效性、优异性。