发展清洁可再生能源是解决当下资源与环境问题,实现可持续发展的有效途径。微电网作为一种新型网络结构,为可再生能源的大规模接入和应用提供了必要条件,受到广泛关注。如何协调管理微电网内多种微源与负荷的供需关系,实现系统稳定运行,是推广和应用微电网技术过程中迫切需要解决的问题。本文针对孤岛微电网无通信能量管理策略进行了深入分析与研究。本文首先阐述了所要研究的孤岛微电网系统,指出无通信能量管理的必要性。在对基于下垂控制和基于频率信号的两种无通信能量管理方案分析的基础上,总结得出下垂控制与能量管理的关系,即有功功率通过下垂控制建立与频率间的联系,单个微源通过频率建立与系统间的联系。因此,基于下垂控制,通过频率信号即可实现孤岛微电网无通信能量管理。其次,基于系统频率信号,提出两种无通信能量管理方案,即基于变参考功率的能量管理方案和基于变下垂系数的能量管理方案。阐述了两种方案主要解决的问题、构建原则以及控制原理等,分析了两种方案对系统稳定性的影响,并通过仿真和实验对两种方案进行了验证。再次,通过对两种能量管理方案特点和下垂控制特性的分析,得出一种通用形式的控制表达式。根据控制变量的不同,该控制表达式共有四种控制组合形式。基于该结论,并结合不同微源特性,提出一种能量管理方案的构建方法,总结得出一簇两种类型共十一种能量管理方案,并对其中一种进行了仿真验证。最后,在实验室搭建了一套三相逆变器实验平台,并从软、硬件两个方面对系统进行了介绍。硬件方面阐述了系统模块化设计原则,主要对驱动保护电路、控制电路以及辅助供电电路等进行了介绍。软件方面首先分析了三相逆变器系统模型,并对影响系统模型准确性的采样、滤波、计算和传输等延时因素进行了介绍;然后阐述了系统软件的设计流程。通过实验验证了逆变器平台设计的正确性和有效性。