微电网控制核心为逆变器,而目前最有前景的逆变器控制方法即为虚拟同步发电机控制(Virtual Synchronous Generator,VSG)。VSG可以模拟传统电力系统中同步发电机组的大惯性和阻尼的优点,并实现调频调压及负载功率自动分配等多种功能。实际应用中只用单台VSG是远远不够的,通常利用多台并联的运行方式。本文主要对VSG并联系统的功率分配问题进行了深入研究。本文详细分析了单台VSG控制原理,并对VSG算法进行设计和实现。详细讨论关键参数对单台VSG系统的影响。分析了VSG的功角特性,并利用虚拟同步机转动惯量和阻尼系数自适应调节控制策略对VSG进行改进。该策略能够在负载变化时抑制系统频率的波动,提高了VSG系统的稳定性。在单台VSG的基础上,分析多台VSG并联的运行特性。针对线路阻抗对功率耦合和功率均分的影响,对VSG多机并联特性进行分析。对并联VSG系统进行了稳定性分析,得到了关键参数对并联系统稳定性的影响,并分析了虚拟阻抗的影响。利用基于自适应虚拟电感无功均分算法提高了系统无功均分精度,并且与传统的虚拟阻抗算法对比,验证了该算法的优越性。但自适应虚拟电感算法无法解决输出电压跌落问题。利用自适应虚拟电容算法能够减小自适应虚拟电感算法造成的电压跌落。分析了自适应虚拟电容算法的实现方法,并将其与自适应虚拟电感算法结合。分析了虚拟电容调节系数和虚拟电感对并联系统功率均分精度、电压跌落程度以及稳定性的影响。利用仿真分析对比各个控制算法,验证了自适应虚拟电容结合自适应虚拟电感算法的有效性和优越性。研究了在线路阻抗波动情况下改善功率均分效果的控制方法。在孤岛模式下,设计线路阻抗观测器,并在不同情况下验证了线路阻抗观测器的有效性。在观测出线路阻抗值的基础上,对线路阻抗变化所产生的压降差进行补偿,改善了线路阻抗波动时系统功率均分效果。