随着全球范围内能源危机和环境问题的日益突出,基于逆变器接口的分布式电源在电力系统中所占的比重逐渐增加,其大量接入降低了系统总惯量,从而降低了系统稳定性。为了实现分布式电源和同步发电机的稳定并列运行,国外专家提出了虚拟同步发电机控制。本文对基于虚拟同步发电机的动态功率分配技术进行研究。首先,本文给出采用VSG控制的分布式电源的整体结构和控制框图,建立LCL滤波器的数学模型,讨论LCL滤波器的参数选取方法,研究基于虚拟转子励磁特性和定子阻抗的有功和无功调节特性,并对电压跟踪器控制策略进行详细介绍。然后,本文对并联发电单元的惯量匹配问题进行了讨论,得出惯性时间常数与发电单元有功容量成正比时惯量匹配最优这一结论;研究了并联VSG逆变器的功率分配问题,指出当线路阻抗与微源无功调差系数不成正比时,采用传统VSG控制会使得无功无法按微源容量精确分配,从而提出一种改进VSG控制方法,并利用PSCAD/EMTDC搭建两微源并联系统模型,验证了所提出改进控制策略的优越性。最后,本文从VSG控制和下垂控制的原理出发,探究两者的内在联系,发现下垂控制是VSG控制的一种特例,即惯性时间常数和虚拟阻尼系数均为零的VSG控制。接着对采用改进VSG控制的分布式电源和同步发电机并联系统进行研究,建立改进VSG控制和同步发电机的小信号模型,研究转子频率的瞬态响应和并联系统的功率分配问题,并用PSCAD/EMTDC进行仿真验证。