在碳达峰、碳中和的时代背景下,开发利用清洁环保的可再生能源是我国加快构建多元化能源供应体系的重要思路。微电网由于其控制灵活、动态性能好而且能够充分发挥了分布式微源的优势,逐步引起了国内外学者的广泛关注。但是由于以电力电子为接口的网络惯性低、阻尼小,电力系统中的稳定性问题愈发严重。虚拟同步发电机技术（VSG-Virtual Synchronous Generator）由于其借鉴了传统同步发电机的运行机理,对于提高微电网的并网友好性具有重要的研究意义。本文针对虚拟同步发电机技术及其在微电网中的应用展开研究,完整地建立了虚拟同步发电机的机械方程、电磁暂态方程和一次调频调压方程,并以此为基础设计了虚拟同步发电机算法的结构控制框图。为避免逆变器在孤岛模式下的下垂特性导致的频率和电压偏差,设计了基于虚拟同步发电机技术的逆变器二次调频和二次调压控制策略。通过搭建仿真模型,验证了虚拟同步发电机技术的控制策略及电压、频率二次调节控制策略的有效性和实用性。提出了一种改进型转动惯量和阻尼自适应协调控制策略,获得了比交错型转动惯量自适应控制策略更加优越的动态和稳态性能。重点分析了转动惯量和阻尼系数对系统角频率变化的影响,得到转动惯量与角频率变化率、阻尼系数与角频率偏差量之间的关系,并在此基础上建立了具体的自适应控制函数。此外,利用根轨迹法给出了转动惯量和阻尼系数的最大变化范围,为自适应调节系数的选取提供了选择原则。孤岛模式下,基于虚拟同步发电机技术的逆变器如何实现微电网的黑启动也是本文研究的一个关键问题。通过在虚拟同步发电机控制算法中添加零起升压模块,使得微电网能够在全黑状态下快速而又稳定地建立系统电压,为之后微电网逐步恢复供电打下了基础。微电网分为孤岛和并网两种运行方式,如何实现两种模式间的无缝切换是研究微电网控制策略中不可逾越的一个关键问题。通过设计预并列单元并且在并离网两种模式下均采用虚拟同步发电机控制策略,实现了逆变器输出电压与电网电压的同步运行,避免了因幅值、相位不同造成的功率冲击。并离网模式采用相同的控制策略,避免了双模式策略中控制器资源的浪费,切换方案简单易行。