近年来,在能源和环境问题背景下,可再生能源分布式发电技术快速发展。可再生能源发电通常具有地理位置上分散、容量小、数量多及出力波动大等特点,因此通常配合储能和逆变器等电能变换设备组成微电网运行。微电网可孤岛运行或作为整体由大电网协调调度并网运行,是解决大量分布式发电消纳和能量高效利用的有效形式。电力电子逆变器与传统发电机相比缺乏旋转动能,不利于微电网的稳定运行。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）技术在逆变器的频率和电压控制中分别引入了同步发电机的转子运动方程以及定子电压方程,使逆变器的动态特性也能模拟同步发电机,提高了分布式电源对系统的支撑能力,逆变器的频率响应具有一定惯性,得到改善,但动态调节性能有所牺牲。实际系统中,为满足系统供电需求,通常需要多台虚拟同步发电机并联运行,而线路阻抗、虚拟定子阻抗的不匹配使得无功功率无法按各VSG容量均分而产生环流。针对以上问题,本文主要进行如下研究:本文首先分析了VSG的原理以及电压和频率控制器结构,建立了逆变器的数学模型以及内层双环控制的数学模型并给出相应控制结构。在Matlab/Simulink平台上搭建所分析的虚拟同步发电机模型,进行离网和并网运行仿真,验证了所分析模型的正确性和可行性。根据VSG的数学模型,分析了转动惯量和阻尼系数对系统性能的影响。通过对虚拟同步发电机并网及含虚拟同步发电机并联运行的独立微网系统动态过程的分析,提出了一种转动惯量和阻尼系数自适应控制策略,通过逆变器输出功率和频率信息,判断当前虚拟转子运行状态,进而调整转动惯量和阻尼系数值。通过仿真可知,所提控制策略可提高VSG并网运行以及含虚拟同步发电机并联运行的独立微网系统暂态稳定性,改善系统动态性能。分析了并联运行VSG功率按容量精确分配的条件,根据VSG无功功率不能精确分配的原因,提出了一种基于分布式二次控制器的改进控制策略,在控制中引入一致性算法,利用分布式二次控制器产生虚拟定子电抗补偿值,使得各VSG输出无功功率可按VSG容量比精确分配,在通讯故障情况下仍具有一定补偿能力。所提控制策略降低了通信系统对带宽和可靠性的要求。通过Matlab/Simulink对所提控制策略进行仿真验证。