近年来新能源呈现井喷式发展,而分布式能源作为新能源友好接入电网的重要一环,起到了至关重要的作用,虚拟同步发电机技术的概念也应运而生。现今,虚拟同步发电机技术都是应用于DC/AC变换器,暂时还未将其应用于AC/AC变换器。矩阵变换器是一种交交变换器,其有谐波含量少、能实现四象限运行、结构紧凑等优点。本文将虚拟同步发电机技术和矩阵变换器相结合,为输出为交流的新能源直接并入电网或孤岛运行,提供了一种交交直接变换方式。首先,分别对矩阵变换器和虚拟同步发电机技术的研究背景和发展现状进行了简单的阐述,并对两者的运行原理进行研究,同时分析了矩阵变换器换流策略和几种应用于矩阵变换器的常见开关器件。一方面,用仿真实现了两种传统的矩阵变换器调制策略——直接空间矢量调制和间接空间矢量调制;另一方面,基于虚拟同步发电机技术以同步发电机的输出特性为控制目标这一特点,对其控制策略进行详尽的分析。其次,为了让虚拟同步发电机技术更好的应用到矩阵变换器中,本文针对矩阵变换器提出了一种新型调制策略,该策略不需要输入电流空间矢量,只需要给定电压空间矢量的信息就能输出质量较好的电压。该方法相比于传统的几种方法来说计算简单、易于理解,并能使虚拟同步发电机技术更好的和矩阵变换器相结合。最后,通过相关软件,搭建了传统的虚拟同步发电机技术和基于虚拟同步发电机技术的矩阵变换器的仿真。仿真结果具有良好的输出波形,证明虚拟同步发电机技术可以应用于矩阵变换器中。并搭建矩阵变换器实验平台,对本文所提矩阵变换器新型控制方法进行实验验证,实验结果证实了该方案的有效性。