随着全社会对电能的需求增加,化石能源为主的传统能源,已不再适合环境保护和可持续发展要求,因此光伏和风力发电代表的清洁能源得到了广泛的发展。分布式光伏发电因自身的开发优势,成为了光伏利用的主要形式,但现阶段仍存在诸多问题。传统电力网的稳定运行与同步发电机自身固有的旋转惯性和阻尼特性密不可分,而基于电力电子元件的分布式光伏大规模并网后,其自身的无惯性阻尼、随机性等特点,导致电网调节能力和抗干扰能力严重下降。虚拟同步发电机技术,是一种能够使逆变电源拥有同步发电机特性的方案。本文针对由光电池、小容量超级电容、DC-DC变换器、DC-AC变换器等组成的分布式光伏并网系统,适配了虚拟同步发电机方案,具体工作内容如下:1)概述了光伏电池的数学模型与工程模型,并利用光伏电池工程模型,在MATLAB平台分析了其输出特性;详细介绍了光伏电池最大功率跟踪原理及Boost电路模型;在MATLAB/Simulink平台建立了扰动观察法最大功率跟踪控制模型,并进行了仿真验证。2)研究了基于互补PWM控制的双向DC-DC电路小信号模型,并以此为依据设计了超级电容器充放电控制系统;提出一种利用有限的端口条件快速确定纹波电感和电容参数确定的方法;在MATLAB/Simulink平台建立并仿真分析了超级电容通过双向DC-DC变换器抑制等效负载端电压波动的能力。3)介绍了单相逆变器与三相逆变器的工作机理,着重分析了三相逆变器在静止坐标系与旋转坐标系下的数学模型,由此推导了逆变器的解耦内环控制模型;提出了适用于分布式光伏-小容量超级电容并网系统的改进虚拟同步发电机控制策略,并在MATLAB/Simulink平台仿真验证了并网系统的有效性。