近年来,随着人们对新能源与可再生能源发电的重视和应用,传统的电力系统已由基于同步发电机的集中式发电向基于可再生能源的分布式发电转变,其惯量、阻尼缺失问题愈加严重。虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术能够为电网提供一定的惯性、阻尼支撑,提高系统电能质量和运行稳定性,已成为当前的研究热点。此外,由于分布式电源的容量相对较小,为满足大容量负载的供电需求,多采用分布式电源并联运行来扩大容量,提高系统的供电可靠性。变电网运行条件是指分布式电源能够正常并网运行的所有电网条件,即电网频率在49.5Hz～50.2Hz、电网电压在187k V～242k V范围内。本文主要研究了变电网运行条件下VSG的功率环控制参数和虚拟电感的设计方法,并针对VSG并联孤岛运行时的并联点电压跌落和无功功率分配问题提出了一种改进的无功-电压控制策略。首先,建立了基于VSG控制的并网逆变器数学模型,通过增加功率环截止频率约束条件对其电路模型进行简化,在此基础上建立VSG并网小信号模型。为了使VSG能够在变电网运行条件下稳定运行增加相角裕度、下垂系数约束条件并对功率环截止频率进一步约束。基于上述约束条件进行VSG功率环鲁棒控制参数的设计,并利用Matlab/Simulink软件进行单台VSG在变电网运行条件下的仿真实验,验证所提鲁棒控制参数设计方法的有效性。其次,针对阻感性线路引起的功率耦合现象,采用虚拟电感法进行VSG输出功率的解耦控制。为保证VSG能够在电网运行条件改变的工况下始终实现功率的解耦控制,根据功率环小信号模型推导出功率环的耦合系数表达式,通过绘制变电网运行条件下虚拟电感与最大耦合系数的关系曲线,得到虚拟电感的设计方法。在Matlab中搭建仿真模型,验证了采用所提方法选取的虚拟电感能够在变电网运行条件下实现VSG功率环的解耦控制。最后,以两台逆变器并联系统为例,对VSG的功率环控制参数和虚拟电感进行匹配分析。针对线路阻抗不匹配导致的并联离网系统无功功率分配不均以及电压跌落等问题,从电压补偿角度提出了一种改进的无功-电压控制策略,并在Matlab中搭建了两台不同容量,线路阻抗不匹配的VSG并联离网运行模型,验证了所提出的改进控制策略在提高无功功率分配精度以及改善并联点电压质量方面的有效性。