近年来,随着全球所面临的能源问题愈发严重,太阳能、风能等新能源发电技术得到了快速发展,分布式发电越来越受到人们的重视。分布式发电的普及提高了能源的利用率,但是由于微电网系统缺乏惯量支撑,因此不利于电力系统运行的稳定性。虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制技术能够模拟同步发电机的输出特性,使微电网系统具备惯性支撑,从而提高系统运行稳定性。本文以VSG的工作原理和控制策略作为研究对象。首先,建立同步发电机的数学模型,以此为基础建立VSG的数学模型,并设计了VSG控制算法的具体实现方法,然后对VSG控制算法的实现载体—三相全桥逆变器进行建模,并设计了其主电路相关元件参数的选取办法,设计了电压电流双环控制结构并给出其控制器参数的计算方法。建立了VSG的离网/并网预同步控制模型。在离网运行模式下,针对传统VSG的恒定转动惯量控制策略无法兼顾负载扰动产生和消除时对频率动态性能的影响,提出一种转动惯量的自适应控制策略,利用电力电子器件控制的灵活性,通过分析同步发电机的功角特性曲线及其对应的转子运动曲线,设计出VSG的转动惯量控制算法,在发生负荷扰动及扰动消失时,能够最大限度的保证系统运行的稳定性。在并网运行模式下,针对并网电流中存在的谐波抑制问题,建立了VSG的输出阻抗模型,对并网电流谐波的产生机理进行分析,由此设计了一种基于电网电压前馈的控制策略,该控制策略通过在控制结构上对电网电压进行前馈,从而达到消除其对并网电流影响的目的。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台搭建VSG仿真模型,对所设计的控制策略进行仿真分析,以验证其正确性和有效性。