交直流母线接口变换器作为混合微电网的核心组成部分,连接着交流母线和直流母线,既可整流运行,又可逆变运行,对微电网电压稳定与交、直流子网间功率平衡起着非常重要的作用。针对不平衡工况下接口变换器交流侧电流不平衡、交流侧电压不平衡、直流侧电压二倍频波动、传输的瞬时有功功率波动等电能质量问题,本文提出了不平衡工况下混合微电网交直流母线接口变换器多模态运行控制策略,使接口变换器实现功率双向传输与电能质量治理统一控制,提高了接口变换器的利用率,降低了系统运行成本。主要内容包括:首先,介绍了交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网的研究现状及发展趋势,概括了接口变换器在平衡和不平衡两种工况下的研究现状。基于此,阐述了接口变换器的四象限工作原理,并推导了其在平衡和不平衡两种工况下abc、??、dq三种坐标系下的数学模型。其次,基于不平衡工况下交直流母线接口变换器在??坐标系下的数学模型,设计了接口变换器的总体控制系统,包括正负序分离、功率计算、双向下垂控制、电压电流双环控制环节。在双向下垂控制中,对交流侧电压与直流侧电压进行标幺化处理,控制接口变换器整流运行或逆变运行。在MATLAB/Simulink中的仿真结果验证了所提总体控制系统的有效性。再次,提出了不平衡工况下交直流母线接口变换器多模态运行控制策略。通过推导不平衡工况下接口变换器瞬时功率传输特性,并结合交、直流侧对电压质量的不同要求,将其划分为三种主要运行模态:电流不平衡补偿、电压不平衡补偿和直流电压稳定模态。将交直流混合微电网作负序等效,通过引入多模态控制参数,实现对接口变换器负序等效阻抗控制,详细阐明了各工作模态系统的工作原理并通过伯德图详细分析了所提控制策略对三相不平衡电压、电流的补偿特性。在MATLAB/Simulink中的仿真结果验证了所提多模态运行控制策略的有效性。最后,在dSPACE半实物仿真平台上搭建了交直流混合微电网实验平台,实验结果表明,不论接口变换器整流运行还是逆变运行,通过控制多模态运行参数,均可实现交流侧电流平衡或交流侧电压平衡或直流侧电压稳定,运行在三种模态。