随着化石能源的枯竭与环境问题的日益突出,以太阳能、风能为主的新能源发电得到快速发展。越来越多的分布式电源通过并网逆变器接入电网,导致电力系统的新能源渗透率不断提高。高渗透率系统不仅影响并网逆变器的稳定性,而且导致系统低惯量、弱阻尼的特性日益突出,使得系统抗扰动能力降低,严重影响了系统运行的稳定性。本文分别从弱电网下数字控制的LCL型并网逆变器特性、虚拟同步发电机特性和三相对称短路故障时短路电流特性三个方面对并网逆变器的稳定性展开研究,确保并网逆变器的静态稳定性、动态稳定性以及暂态稳定性。具体研究内容如下:针对弱电网下数字延时对并网逆变器稳定性的影响,本文采用相位超前补偿器增大虚拟等效电阻的正阻性范围,保证系统在短路比SCR=3下的静态稳定性,并且根据相位裕度和幅值裕度对控制器参数进行优化设计;针对并网逆变器的低惯量、弱阻尼的特性,本文采用虚拟同步机控制策略,通过模拟同步发电机的转子机械方程和定子励磁方程为系统增加惯量和阻尼,保证在有功功率波动以及电网频率波动下系统的动态稳定性,提高系统的抗干扰能力;针对电网三相短路故障对分布式发电系统暂态稳定性的影响,本文通过分析同步发电机功角特性曲线,基于混合矢量分析提出了动态有功指令调节与动态电压指令调节结合的控制策略,有效地抑制了弱电网系统的短路电流,保证了系统的暂态稳定性;针对三相短路故障瞬间产生的暂态冲击电流对系统稳定性的影响,本文引入了虚拟电阻控制方法,可以有效地抑制暂态冲击电流峰值,保证了系统的暂态稳定性。最后,在Simulink中对本文的理论分析进行仿真验证;并在实验室中搭建三相LCL型并网逆变器平台进行实验验证,实验结果验证了文本所提控制方案的有效性和可行性。