随着社会工业化发展所带来的能源危机问题日益加剧,以及当代社会环保意识的日益增加,风、光等清洁可再生能源的最大化利用已成为研究热点。因为风、光发电存在间歇性和波动性,为了更好地解决复杂且多样的电能质量问题,能源互联网的概念应运而生。能量路由器作为能源互联网的关键设备,其应具有在并网和离网模式下稳定运行的能力。本文针对能量路由器交流侧稳定运行的关键问题进行研究,主要研究了离/并网平滑切换和非计划性孤岛检测技术,以增强能量路由器交流侧稳定性和安全性。本文采用一种基于多端口变换器(Multi-Port Converter,MPC)的能量路由器拓扑结构。直流侧包括光伏单元和储能单元,光伏单元包括光伏模块和后级Boost电路,为系统提供能量;储能单元包括蓄电池模块和后级双向DC/DC变换器,能够实现能量的双向流动,达到削峰填谷目的。交流侧为三相T型三电平变换器,为交流负载提供能量并能实现离网和并网运行。详细分析能量路由器工作原理,并仿真实现其基本功能。然后,针对能量路由器交流侧离/并网平滑切换进行研究。分析能量路由器交流侧模式切换时产生冲击的原因,采用改进的预同步方法以解决传统方法存在的相位和频率互相影响问题。针对传统PQ-U/f控制离/并网切换存在的控制器饱和问题,采用电流指令切换和状态跟随控制进行解决,实现平滑切换。采用一种基于扰动观测器的控制策略,实现基于下垂控制的离/并网平滑切换。通过仿真验证所提出控制策略的有效性。接着,对能量路由器交流侧非计划性孤岛检测问题进行研究。分析传统被动检测法和主动检测法存在的问题,针对传统移相法和移频法在基于下垂控制的能量路由器交流侧并网逆变器中存在的检测盲区问题,通过引入偏移量分别对移相法和移频法进行改进。通过仿真验证,能够在检测难度最大时实现系统的非计划性孤岛检测。最后,针对谐波畸变较小的系统,通过对下垂环节生成的相角进行改进,向交流侧输出电压注入特定次谐波。使用戈泽尔算法进行谐波含量测量以解决离散傅里叶法计算量大的问题。设计基于电流谐波幅值及交流侧等效阻抗相结合的非计划性孤岛检测方法。仿真结果验证了该方法的正确性与有效性。