微电网因其有效整合分布式发电单元和运行灵活等特点逐渐成为各国学者的研究热点。双模式逆变器作为微网与大电网之间的功率转换单元和并离网接口,其工作特性决定了其具有离网和并网两种工作模式。本文以三相双模式逆变器为研究对象,重点对孤岛逆变器带不平衡非线性负载输出电压的质量控制、逆变器并联的同步运行、逆变器并离网的平滑切换三个方面进行了研究。针对非线性不平衡负载导致的孤岛逆变器输出电压畸变及不平衡问题,首先分析了不平衡与谐波电压在Park变换下的特点,并在传统电压电流双环控制的基础上提出一种正、负序坐标系下的统一控制策略,通过引入负序电压支路和陷波器实现电压不平衡的治理,在传统比例积分控制器上并联多重谐振控制器实现谐波电压的补偿。在提出改进策略的基础上,进一步阐述了控制器参数的设计思路和系统稳定性的分析方法。仿真结果表明改进策略有效地消除了输出电压的不平衡和谐波分量。其次研究了并联逆变器的同步运行技术,为了实现多逆变器间的相位同步,引入同步相量测量单元PMU,利用PMU装置产生的1PPS秒脉冲为全局逆变器提供同步参考相位,实现并联逆变器的同步定频运行。在实现相位同步的基础上,通过调节逆变器输出电压的幅值实现对输出电流幅值的线性调整,达到提高输出电流均分精度,抑制系统环流的目的。最后在Simulink中搭建了仿真程序,仿真结果也验证了PMU秒脉冲对于实现逆变器相位同步和电流均分控制的有效性。为了解决双模式逆变器在并离网切换过程中产生的暂态冲击,首先分析了模式切换时电压幅值与相位突变的原因,随后针对硬件开关和模式开关切换不同步的问题,提出一种电压/电流加权控制的方法减小切换时的电压/电流幅值跃变,通过基于PMU的并网相位预同步和离网相位跟踪技术减小逆变器与电网相位不一致带来的暂态冲击。最后通过Matlab/Simulink中的仿真分析对提出的平滑切换策略进行了验证。为了进一步验证孤岛逆变器带不平衡非线性负载控制策略的可行性和有效性,依靠实验室相关平台设计了实验逆变器样机,并对逆变器的硬件电路和软件程序进行了设计。最终的实验结果也进一步验证了控制策略的有效性。