近些年来,太阳能、风能等可再生新能源发电系统获得了快速发展,但其存在间歇性大、波动性大等不稳定的缺点,为安全接入电网系统带来了严峻的挑战。为了解决此类问题,储能系统应运而生。对于储能系统来说,其最具代表性的控制策略为虚拟同步机控制。它可以模拟同步发电机的下垂、阻尼以及转动特性,亦可以给予支撑大电网所需要的电压幅值和频率。与传统两电平变换器相比,T型三电平变换器具有结构单一、谐波含量小、功率损耗低等优势。因此,本文以T型三电平变换器为研究对象,对VSG控制策略进行重点研究。主要研究内容如下:首先,对T型三电平变换器的电路拓扑及工作原理进行介绍,并对中点电位平衡控制策略进行说明。其次,详细分析电压型VSG控制策略以及电流型VSG控制策略,并对系统的电压环及电流环控制进行分析;总结电压型VSG及电流型VSG控制策略的联系与区别,研究基于两种VSG控制策略的在线平滑切换策略,并对VSG控制策略的主要参数选取进行分析,重点讨论VSG核心参数对变换器输出功率的影响。然后,研究基于虚拟阻抗功率的无锁相环并网预同步控制策略,通过控制虚拟阻抗上流过的功率为零,间接实现相位预同步;同时对虚拟同步机的能量双向流动策略进行研究。最后,搭建MATLAB/Simulink仿真模型以及以STM32F407ZG为控制核心的T型三电平储能变换器实验平台,验证本文所提控制策略的正确性及可行性,实现系统既可以工作在离网模式,也可以工作在并网模式,同时可以实现离网至并网模式间的平滑切换以及能量的双向流动。