由于全球性能源短缺问题日益凸显，越来越多的分布式电源通过逆变器接入电网，电力系统呈现低惯性、低阻尼的发展趋势。为提高系统运行的稳定性，国内外学者提出了虚拟同步发电机的概念，即利用分布式电源逆变器模拟同步机外特性，从而为系统提供必要的阻尼和惯量支撑。作为虚拟惯量的物理基础和能量来源，虚拟同步发电机储能单元的配置直接影响着虚拟同步发电机的性能和成本。本文基于虚拟同步发电机的惯量支撑和一次调频两大基本功能对其储能单元的配置方法和成本进行了研究。
　　首先介绍了虚拟同步发电机的拓扑结构和控制策略，基于典型控制策略建立了VSG小信号模型，构建了计及惯量支撑和一次调频的VSG储能单元出力的时域模型，并以此为基础得到了储能单元配置的功率约束和容量约束，进而分析了控制参数对储能单元出力变化和储能配置约束条件的影响。
　　其次，对所建立的储能单元出力模型进行了拓展，将混合储能系统应用于虚拟同步发电机，对储能单元的总出力需求进行分频，根据储能介质性能的差异使其承担不同频段的出力任务，从而得到了不同储能介质的配置约束条件以及储能配置受控制参数影响的规律。
　　最后，建立了虚拟同步发电机储能单元全寿命周期成本模型，并基于电网频率的实测数据对三种储能配置方案进行了成本分析，对比了不同储能方式在经济性上的优势和不足，明确了控制参数和储能容量配置对VSG储能成本的影响，为VSG储能方式和配置方案的选取提供了理论依据。