风电等新能源在发电系统中的占比不断增加,应用也越来越广泛。由于风电场一般都处于地理位置偏僻的地区,之间相隔距离较远,在风电场并网过程中,较多的电力电子设备与变压装置应用于线路中,传输线路一般较长,随之而来的是较大的线路阻抗、较多的电力电子开关器件对系统的污染与影响系统稳定性。风电系统并网逆变器作为风力发电厂与大电网之间的交互装置,并网逆变器会同时受到发电厂与大电网相互作用的影响,而与此同时,并网逆变器的稳定性也影响着风电场与电网的稳定运行。因此,对并网逆变器暂态稳定性进行分析与控制是十分必要的。具体研究内容如下:针对并网逆变器谐波不稳定现象,从阻抗稳定性的角度对并网逆变器系统稳定性进行了分析,提出了电网阻抗在线辨识方法,提出了基于dq坐标系的逆变器电流控制策略,在传统并网逆变器阻抗建模仅考虑电流环影响的基础上,建立了考虑延迟、滤波、解耦等各环节的详细的输出阻抗小信号模型,从并网逆变器输出阻抗小信号模型的角度对系统稳定性进行了分析,并给出了系统稳定性判据。分析了锁相环带宽对输出阻抗的影响,给出了改善系统稳定性裕度的方法,搭建仿真模型,验证了该改进方法的可靠性。对比了传统主从控制与下垂控制、VSG控制的区别,建立了下垂控制的小信号模型,提出了电流控制型VSG的控制策略,建立了电流控制型VSG的小信号模型,通过研究控制参数对系统特征根的影响分析了系统的小信号模型稳定性。搭建了电流控制型VSG的仿真模型,仿真结果验证了文章提出的电流控制型VSG的控制策略的准确性。介绍了SRF-PLL的控制原理,建立了SRF-PLL的小信号模型,分析了广义二阶积分器、双广义二阶积分器及锁频环的工作原理。针对传统锁相环抗直流偏置干扰能力差的缺点,定量地分析了广义二阶积分器抗直流干扰能力差的原因及对不平衡锁相环的影响,提出了一种改进的双广义二阶积分器型锁相环结构。通过仿真实验,模拟电网故障,验证了改进后的锁相环性能。基于d APACE搭建了电网与并网逆变器模型作为仿真器,基于FPGA搭建并网逆变器控制器模型作为控制器,通过控制器硬件在环实验验证了提出的改进系统稳定性裕度的方法,研究了两台不同控制策略下的并网逆变器的并联运行交互影响,验证了提出的改进的双广义二阶积分器控制策略。搭建了一台背靠背变流器,基于FPGA搭建了变流器的控制器,进行了变流器离网与并网实验,测试并完善了背靠背变流器的性能。