随着社会的发展和人口的增长,能源消耗日渐严重,自21世纪以来,世界各个国家一直在研究可再生能源的多能源互补一体化系统,分布式发电的发展为可再生能源的开发利用提供了新的方向。由于分布式发电的分散随机的特点,影响其接入大电网安全稳定的运行。微电网技术的诞生解决了分布式发电的弊端,为电力系统发展提供了新方向。微电网系统通过不同的变换器与分布式发电单元相连,对变换器采用合适的控制策略来维持系统的稳定。微电网运行主要有孤岛运行和并网运行两种方式,本文主要针对孤岛微电网研究其电能质量的问题。本课题研究主要包括以下几个方面:(1)在孤岛微电网运行条件下,对逆变器采用虚拟同步发电机控制技术(VSG)。本文采用的虚拟同步发电机技术,模拟了同步发电机的二阶数学模型。虚拟同步发电机具有惯性和阻尼特性,能够增强系统的抗干扰能力。(2)对虚拟同步发电机控制系统进行小信号建模,通过逆变器等效原理图计算出输出功率,结合VSG控制,计算得到解耦后的VSG小信号模型。根据解耦后的VSG小信号模型,计算出有功和无功环的传递函数,绘制出根轨迹和伯德图,分析转动惯量J和阻尼系数D这两个参数在不同取值下对系统稳定性的影响,从而确定合适的参数取值范围。(3)当系统接入非线性负载时,会出现电流波形畸变等电能质量问题。针对这个问题本文采用了基于VSG控制方法的综合策略,首先运用三阶广义积分交叉对消反馈网络对系统输出电流进行谐波电流分离,提取基波电流和相应次的谐波电流。然后构造可变虚拟阻抗,将基波阻抗和谐波阻抗分别与基波电流和谐波电流结合,构造出谐波补偿电压。最后在电压电流双环中采用多重PR控制策略对输出电压进行谐波抑制。(4)在Matlab/Simulink仿真软件和d SPACE(DS1104)实验平台对文章所提控制策略进行仿真和实验验证,仿真部分主要对VSG部分仿真模型进行搭建和具体分析,以及单台逆变器和两台逆变器并联接负载情况下,系统功率和频率的变化,以及两台逆变器并联下的功率均分。d SPACE实验部分,当系统分别采用下垂控制和VSG控制切换负载时,主要参数的变化对系统稳定性造成的影响。以及本文采取三阶广义积分器交叉对消反馈网络的谐波电流分离方法的谐波畸变率分析。