光伏混合微电网是一种清洁、经济的可再生能源发电方式，可为偏远地区、海岛、学校、社区、医院、商场、工厂等场所提供高质量的绿色电源。但一种可被广泛应用的发电技术需要能够提供高可靠性、相对低成本的模块化电源。与常规电力系统不同，电力电子装置是光伏混合微电网中电源的主要接口，这使得采用下垂控制的逆变器并联组网运行方式成为研究热点。本文以模块化组网为设计理念，对基于交流母线的三相光伏混合微电网中的组网控制关键技术进行了系统而深入的研究，内容主要包括逆变器并联组网的电压与频率控制、自治与并网运行模式间的平滑切换、逆变器并联组网的稳定性研究、蓄电池的优化控制和能量管理系统等。　　 在深入分析三相逆变器的控制特性与下垂控制基本理论的基础上，给出了逆变器并联组网运行的控制策略与设计方法。针对三相不平衡负载的运行特性，本文提出了一种新的下垂控制策略，将三相系统分解成三个单相系统，利用广义积分对每一相分别构造出新的同步旋转坐标系，计算出不平衡负载的功率需求。仿真与实验结果表明：该新型控制策略能够实现逆变器并联组网运行的电压与频率稳定。　　 自治与并网运行模式间的平滑切换是微电网中电源运行的基本要求，本文从逆变器模式转换控制策略与静态开关的设计两个方面深入研究了平滑切换控制技术。从微电网中自治与并网两种基本运行模式的运行机理出发，分析了不同运行模式下逆变器的工作机理，在剖析双模式逆变器平滑切换优缺点的基础上，首次提出了基于下垂控制的平滑切换技术，给出了柔性静态开关的设计方法及相关仿真与实验验证的结果。　　 基于实际线路传输模型，建立了组网逆变器的动态相位模型，分析了耦合线路电阻r与电抗X的比值对下垂控制环节稳定性的影响。建立了完整的光伏混合微电网小信号稳定性模型，分析结果表明下垂系数越大，系统的稳定性越差。本文还首次建立了包含下垂控制环节的两台逆变器并联组网运行的环流稳定性模型，利用Routh判据分析得出增加一阶惯性时间常数可以提高系统的环流稳定性。　　 通过分析蓄电池的数学模型，本文给出了光伏混合微电网中阀控式铅酸蓄电池的充放电控制策略并通过仿真与实验加以验证。针对蓄电池的电路模型，将组网逆变器看作一个恒功率的负载，建立了直流侧控制系统的小信号模型，分析了蓄电池对光伏混合微电网稳定性的影响。分析结果表明：蓄电池能够增强系统的阻尼特性，提高系统的稳定性。　　 为了提高光伏混合微电网的运行效率与可靠性，本文提出了基于分层控制的能量管理系统。着重分析了中央控制层的控制策略，并在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模型。仿真结果表明：分层控制的能量管理策略可以提高光伏混合微电网的运行效率，增强系统的可靠性与稳定性。　　 最后，在实验室搭建了由两台容量为10kVA逆变器并联组网运行的光伏混合微电网。本文给出了详细的模块化组网设计方法及相关实验结果分析。