逆变器作为新能源分布式发电系统中电能形式转换的重要环节,对于系统的稳定运行起关键作用。由于逆变器主体结构是电力电子器件,传统控制方法使其响应速度快、抗扰能力差,缺乏维持电压频率的惯性和应对扰动的阻尼特性。针对逆变器传统控制方法存在的缺点,本文提出虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制策略,来解决逆变器在运行中难以为负载或电网提供有效的电压频率支撑的问题,并针对电网不平衡状态时普通VSG控制策略存在电流冲击和畸变的不足,提出改进的VSG控制策略。本文重点研究并网逆变器的VSG控制策略,针对逆变器传统控制方法的不足,将同步发电机惯性和阻尼特性运用到逆变器控制中,进而得到VSG控制模型。根据同步发电机二阶数学模型,建立VSG控制器的主体结构,利用同步发电机对电压幅值和频率的调节机制搭建虚拟励磁器和虚拟调速器。建立小信号模型分析逆变器主电路参数和惯性参数变化对系统输出功率影响规律。为设计VSG系统参数,利用电路约束条件对滤波器参数进行设计,利用小信号方程设计控制器的相关参数。针对常见电网不平衡引起输出电流畸变和功率振荡现象,在传统VSG控制策略中引入正序电流控制,将不平衡电压引起的负序电流利用算法消除,使输出电流跟随正序电流变化,达到输出电流三相平衡和输出功率振荡幅值减小的效果。基于Matlab/Simulink建立VSG仿真模型,并使逆变器分别在离网和并网的稳定和扰动条件下运行,研究VSG控制的逆变器响应特性,验证虚拟阻尼和虚拟惯性在维持系统稳定性中的作用。对于不平衡电网工况,对比传统VSG控制和改进VSG控制下的逆变器输出特性,分析正序电流控制策略对逆变器输出电能质量的改善效果。最后,基于三相并网逆变器实验平台,在不同工况下对逆变器VSG控制策略进行实验验证,证明本文所提控制策略的有效性和正确性。