全功率变速抽水蓄能机组具有的快速功率响应特性可以快速平抑新能源功率波动,提高新能源消纳能力,保障供电质量,具有重要的研究价值。然而采用全功率变频调速的抽蓄机组,其发电机与电网解耦,对电网扰动不具备抑制及改善的能力,影响系统稳定性。采用虚拟同步机技术（Virtual Synchronous Generator,VSG）的全功率变速抽蓄机组可以具备与同步发电机同样的惯性、阻尼特性、有功调频、无功调压等外部运行特性,将有助于全功率变速抽蓄机组的友好并网。本文重点对全功率变速抽蓄机组的VSG技术进行研究,包括以下几个方面:（1）围绕全功率变速抽蓄机组数学模型展开源网侧协调控制策略研究。首先分给出了抽蓄机组的水泵水轮机数学模型,建立了水泵水轮机转速调节系统;其次,建立了同步电机数学模型,分析了同步电机的磁链观测原理,给出了机侧变流器基于气隙磁链定向的电压电流双闭环控制策略;然后对网侧变流器VSG控制策略进行了研究,详细分析了VSG的控制原理、建模过程和运行特性。以上三部分的控制策略都分别予以仿真验证其正确性。最后在全功率变速抽蓄机组模型的基础上,提出了源网协调控制策略,使得全功率变速抽蓄机组具有快速功率响应能力和自主响应电网频率的特性,对电网进行惯量和频率支撑,并通过仿真加以验证。（2）对电网电压不平衡下抽蓄机组控制进行研究,提出了基于自适应虚拟导纳的VSG控制策略。首先分析了抽蓄机组在电网电压不平衡时存在的有功、无功二倍频振荡及电流不平衡问题;其次对VSG运行在不平衡电网下的数学模型进行分析,然后分别以抑制有功振荡、无功振荡和平衡并网电流为目标设定自适应虚拟导纳的负序电流控制指令;然后提出了在正序坐标系下进行VSG控制,负序坐标系下采用自适应虚拟导纳的负序电流控制的方法;最后通过仿真对该方法进行了验证,保证VSG可靠运行的同时也可以在三个控制目标间灵活切换。（3）对抽蓄机组低电压穿越进行研究,提出了基于VSG的全功率变速抽蓄机组低电压穿越（low voltage ride-through,LVRT）控制策略。首先对抽蓄机组的低电压穿越特性进行分析,指出其在低电压穿越期间无法向系统补偿无功问题;其次阐述了网侧变流器VSG低电压穿越原理,提出了VSG控制策略切换的低电压穿越控制方法;然后提出了机侧变流器在低电压穿越期间采用恒转矩控制方法;机网侧产生的不平衡能量采用直流侧Chopper保护电路进行卸荷。最后通过仿真对该方法进行了验证,提高了变速抽蓄机组的低电压穿越能力。