随着光伏、风电等可再生能源的兴起,分布式发电技术和微电网技术得到了迅猛发展。逆变器作为可再生能源并网的重要接口,其控制策略对微电网的稳定运行意义重大。逆变器的虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略模拟了传统同步发电机的特性,能够拥有更好的控制效果,近年来得到了学者们的广泛关注。本文对微电网中逆变器的VSG控制策略和自同步并网技术进行了研究。提出了一种基于无电流传感器VSG策略的自同步并网控制策略。该自同步并网策略无需锁相环,降低了控制结构的复杂度,对逆变器的性能有所改善。同时还提出了一种无并网开关设计,该设计可以降低逆变器的成本,提高逆变器的可靠性。本文的主要内容如下:1)从同步发电机出发,分析了同步发电机的三阶模型、励磁系统和调速系统的数学模型。引出了本文的无电流传感器VSG控制策略,并且详细介绍了其中的电压控制、虚拟转子运动方程和功率计算部分。针对功率计算部分做了一个详尽的阐释,并指出了其无需电流传感器的特点。2)从逆变器使用锁相环并网的传统方式出发,引出无锁相环的自同步并网方式。详细介绍了自同步并网的原理。在基于该原理的思想上,以及基于无电流传感器VSG控制策略上,设计了一个自同步并网的控制策略。并针对该自同步并网策略设计了一个详细的并网流程。3)提出了一种无并网开关的设计,硬件上去除了并网开关,使得逆变器的成本降低,同时还提高了可靠性。该设计通过封锁和开启PWM模块输出的方式,代替了原有并网开关的功能。4)针对所提无电流传感器VSG策略以及自同步并网策略设计了以下仿真和实验。无电流传感器VSG策略下,分别设计了纯阻性负载下不加扰动的仿真、负载切换的仿真、负载切换的物理实验。实验结果验证了该控制策略的下垂特性及其稳定性。自同步并网策略下,设计了自同步并网的仿真和物理实验。实验结果表明并网过程电流冲击较小,基本能够实现平滑并网,且并网后系统能够保持稳定。验证了所提自同步控制策略的可行性。