与逐渐减少的化石能源相比,分布式能源因其可再生性以及环境友好性日益受到人们的重视,以分布式能源为主的微电网也应运而生。虽然微电网有诸多优点,但是相对传统的大电网,微电网系统缺少惯性,更易受到外界干扰。借鉴同步发电机的运行特性,虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)通常用作微网逆变器中各种分布式电源的接口,以便使系统具有更大的惯性。本文针对微网VSG下的控制策略进行了研究。首先,本文对同步发电机的模型进行了详细介绍,借鉴同步发电机的模型设计了VSG的本体算法,包括转子运动方程和定子电压方程。同时,借鉴同步发电机的功频调节原理设计了VSG的功频调节器;借鉴同步发电机的励磁原理设计了VSG的励磁调节器,并利用有功功率微分负反馈对系统的二阶功频控制部分进行了改进优化,改善了系统的动态响应特性。其次,分析微网并入大电网的条件,根据微网端电压和电网电压的相位自同步跟踪原理,设计了VSG的预同步控制器。分析了VSG的静态稳定性,讨论了VSG算法中部分关键参数对系统稳定性的影响,为参数的选取提供了一定依据。同时在MATLAB中搭建仿真模型,验证了转动惯量,阻尼系数等关键参数对系统输出的影响,同时也验证了预同步并网的可行性,以及并网时VSG的功率跟踪能力。最后,本文研究了 VSG的底层电压控制策略。由于负荷中的不平衡和非线性负载会对逆变器输出电压造成影响。为此,本文设计了一种电压自适应滑模控制器。以VSG作为基础控制器,然后根据系统在αβ坐标系下的方程,针对系统的负载扰动和参数摄动问题,设计了自适应补偿控制,使系统能在保持稳定的条件下,减少输出电压的抖振。最后,对所提的控制策略与PI双环解耦控制和常规滑模控制进行了对比仿真试验,结果显示了本文提出控制策略在抑制电压不平衡与谐波方面的有效性与鲁棒性,提高了微网逆变器输出电压的电能质量,有效地减少了并联逆变器之间的环流。