微电网群在一定条件下能实现内部多个微电网之间的能量互济,可提高内部各微电网的供电可靠性和供电时长。与其它新型发配电系统类似,当外电网轻度失衡、内部负荷不对称或发电单元出力不平衡时,会引起系统内部母线电压三相不平衡。串联补偿可以有效解决由外电网轻度失衡引起的群内多级母线电压失衡问题,但它的引入会改变连接线路阻抗特性,极可能引起系统产生新的谐振问题。因此,本文重点对以下内容做了相关研究。首先,总结归纳了传统电力系统中引起电压三相不平衡的主要因素,并筛选出引发微电网群三相失衡的关键成因。论文通过序分量法推导出了外电网电压、负载电流与群内一级、二级母线电压之间的数量关系,继而对系统多级母线电压发生三相不平衡的机理做了分析。在软件平台里搭建了微电网群系统的仿真模型,分析了外电网电压轻度失衡对群内多级母线电压的影响。仿真分析结果与理论计算结果之间误差很小,验证了外网电压失衡对微电网群多级母线电压的不平衡扰动影响,说明了进行电压三相不平衡串联补偿的必要性。其次,论文对三相不平衡串联补偿的主电路拓扑和控制方法进行了研究。对比分析了前馈控制、反馈控制和复合控制三种补偿方法,并择优选取复合控制作为微电网群系统的串联补偿控制方法。对微电网群中压并网连接线路引入变压器耦合串联补偿,微电网低压互连线路引入电容耦合串联补偿,通过搭建系统仿真模型进行了电压三相不平衡补偿验证,说明了在中压侧、低压侧以及中低压侧同时引入串联补偿的有效性。另外,建立了线路、变压器、负荷基本电力元件以及并网逆变器、串联补偿器阻抗模型,并分析了滤波参数、控制器参数变化对并网逆变器与串联补偿器等效输出阻抗的影响。最后,建立了串联补偿条件下整个微电网群的网络阻抗模型。考虑到引入串联补偿后线路阻抗特性发生了改变,甚至会引起系统发生新的宽频谐振问题,本文采用模态分析法研究了系统的谐振稳定性问题。分别对系统中压侧、低压侧和中低压侧都加入串联补偿三种情况下的谐振稳定性进行研究,并考虑了串联补偿控制器、变压器变比、不同逆变器类型等变化对谐振稳定性的影响。理论分析表明,上述情况会引起新的谐振频率,谐振中心也会发生变化,并通过仿真验证了加入串联补偿后可能引发的谐振稳定性问题。