微电网将独立的分布式发电系统集成起来,可并网也可离网运行,为负载提供不间断供电,提高了新能源的利用率与供电的可靠性。逆变器是微电网发电系统的核心装置,其不仅负责电能的转换,而且还能根据要求控制微电网的运行模式。大电网因偶然因素产生停电事故时,为保障微电网系统的稳定运行,逆变器需及时脱离电网。在此期间,由于不同运行模式下控制结构存在差异,可能会引起微电网失稳,触发系统保护,导致系统停机。因此,无缝切换技术对于微电网的稳定运行十分重要。本文首先对微电网常见的控制结构进行分析总结,介绍了对等控制结构和主从控制结构微电网不同运行模式下的控制策略。在对不同控制结构的优缺点进行分析后,结合工程应用,确定了主从控制为基本控制结构。对主逆变器无缝切换策略进行介绍并分析所存在的问题。其次,选取了主逆变器的电路拓扑并搭建了其数学模型。在对控制环路进行解耦后,设计了电压和电流控制环路,利用PI控制器分别对d轴和q轴分量进行控制。通过对无功下垂环路进行补偿,以提高无功功率的控制精度。为了研究系统稳定性,运用动态向量法搭建逆变器的小信号模型,对下垂控制环路的参数进行设计并分析了其稳定性。然后,分析了母线电压在电网出现故障时的暂态变化,针对传统模式切换易导致母线电压波动这一问题,提出一种实现无缝切换的统一控制策略和控制时序,从而简化了系统的控制结构,实现了运行模式之间的无缝切换。在对系统元器件参数进行设计后,通过Simulink仿真工具和半实物仿真平台,对主逆变器不同运行模式的控制和切换策略进行验证。最后,搭建了主逆变器实验平台,介绍了功率开关器件的选取与硬件电路的设计。在软件方面,对主逆变器控制系统各功能模块的程序进行设计,分析了各程序的工作流程图。通过实验对主逆变器无缝切换控制策略的有效性进行验证,实验结果表明主逆变器的母线电压在并离网的切换过程中保持稳定,实现了模式之间的无缝切换。