逆变器对微电网的运行性能具有至关重要的作用,在逆变器控制策略中虚拟同步机控制(VSG)由于引入了同步发电机的惯性及阻尼特性,有利于微电网的稳定运行,降低新能源并网产生的负面影响。此外,分布式电源采用逆变器并联运行的方式能够提升容量和可靠性,因而本文针对虚拟同步机及其并列运行的相关关键技术进行了研究。全文所做的具体工作如下:首先,构建了同步发电机的数学模型,通过对比说明用逆变器模拟同步发电机特性的可行性,并给出主电路LC滤波器的参数设计方法。在此基础之上,模拟同步发电机的调速系统和励磁系统特性设计了虚拟同步机的虚拟调速器和虚拟励磁器,得到了虚拟同步机的模型并对控制中引入关键参数的作用进行了分析。其次,在虚拟同步机控制的基础上引入了基于广义二阶积分器(SOGI)的虚拟阻抗控制环节,通过推导得到了该环节的实现方法并作出将其引入虚拟同步机后的系统框图,从而完善了虚拟同步机控制。之后,在前文工作的基础上,对虚拟同步机并列运行策略及优化策略展开了研究:分析了并列运行时环流产生的原理并研究了均流的方法;在考虑线路阻抗的情况下研究了虚拟同步机并列运行时有功功率和无功功率的分配策略;研究了虚拟同步机无差调频的原理并提出了一种自适应无差调频策略,增强了系统抗频率扰动的能力。最后,将虚拟同步机并列运行系统放置于实际运行环境微电网中,设计算例在离网模式下检验了虚拟同步机的功率分配策略、无差调频策略,设计并验证了并网预同步策略,在并网模式下检验了虚拟同步机并网输出性能以及给予电网有功支撑的特性,证明了前文理论分析和策略设计的正确性。