随着不可再生能源不断枯竭和新能源分布式发电(distributed generation,DG)规模逐渐扩大,分布式发电技术也越来越受到重视。尤其是许多太阳能和风能丰富的偏远地区,通过新能源发电技术可以实现自给自足,在这种背景下孤岛多变流器微网发电系统发挥着巨大作用。因此,孤岛多变流器系统电压和频率的稳定,协调好微网系统中多变流器之间的功率调配成为当下的研究热点。本文将围绕孤岛模式下的多变流器系统从以下四个方面展开研究:(1)围绕单台DC/AC变流器的电压电流控制、参数设计和复杂负载下控制策略设计展开研究。首先建立了LC型单变流器系统主电路结构和相应数学模型,然后推导dq解耦的电压电流双闭环的开环传递函数,通过传递函数绘制出相应bode图,根据奈奎斯特稳定性判据分析兼顾了系统的动态性能和稳定裕度,折中选定出相应电流内环比例系数和电压外环比例积分系数。此外,针对不平衡和非线性负载工况提出了相应的电压补偿控制策略,并给出了不平衡负载工况下基波正负序分离推导过程和非线性负载工况下谐波分量提取技术。最后通过PLESC仿真软件验证了控制参数设计的正确性,不平衡电压补偿控制和谐波电压补偿控制策略的有效性,为多变流器系统上层协调控制的研究奠定基础。(2)围绕两台DC/AC变流器并联系统基于分层控制模式展开研究。分层控制模式主要由一次控制和二次控制组成,并指出一次控制中传统下垂控制存在电压和频率跌落问题,二次控制中经典分层控制机制可能受到通信延迟影响问题。针对传统下垂控制和传统二次控制的缺陷引入基于带通滤波器的增强下垂控制,分析了增强下垂控制与传统二次控制的等效性,并建立了增强下垂控制下系统的小信号模型,采用特征值法分析了增强下垂控制器相关参数对并联系统稳定性和动态特性的影响。通过PLESC仿真软件验证了增强下垂控制的有效性和理论分析的正确性。(3)围绕多变流器系统针对不同线路阻抗和负载扰动的无功均分问题,在增强下垂控制策略的基础上引入了一致性控制算法,分析了一致性算法的收敛机制,还分析了收敛权重因子和节点连接拓扑对一致性算法收敛性能的影响。然后再结合增强下垂控制,提出了能实现功率均分、电压和频率稳定的一致性的增强下垂控制策略。进一步对一致性的增强下垂控制策略进行了稳态性能分析。最后在PLECS中搭建了由6台逆变器组成的多变流器系统仿真模型,对本章所提的控制策略进行了验证。(4)搭建两台三相DC/AC变流器构成的并联系统硬件实验平台。首先以其中一台变流器介绍了硬件设计部分,包括直流母线电路部分,三相全桥逆变器和滤波电路部分,电流电压采样电路部分,隔离驱动电路部分等。然后对实验平台的软件设计做了简要的介绍,主要包括ADC采样模块和ePWM模块。最后,通过单台变流器硬件实验平台验证了电压电流控制策略、基波正负序电压电流控制、谐波消除控制的正确性和有效性,通过两台变流器并联硬件实验平台验证了分层协调控制策略的有效性。