由于太阳能地域分布不均匀,以至于光伏发电需作为分布式电源接入电网。随着分布式电源的渗透率不断提高,传统的同步发电机装机容量在比例上逐渐降低,电力系统的旋转备用容量以及转动惯量相对减少。由于一次能源具有不可控性及间歇性,而一般的分布式电源大多采用并网逆变器和负荷组成微网,这种并网方式使并网单元不具有常规电力系统固有的惯性,这使得电网的稳定性问题愈发严峻。本文将光伏并网逆变器作为研究对象,对并网逆变器在微网环境中的控制策略和应用进行研究。本文首先简要的介绍了光伏并网发电的结构与微电网技术的发展概况,总结出微网目前的控制结构与并网策略。通过对比微网中光伏逆变器与常规电网中的同步发电机的性能,得出了光伏逆变器具有容量小、惯性小、过流能力差的缺点。为了使光伏逆变器克服这些缺点,具有同步发电机的外特性,本文重点介绍了一种微网逆变器接口—虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的控制策略。详细阐述VSG的基本原理及其实现方法,根据同步发电机的定子电气数学模型与转子机械数学模型与并网运行和孤岛运行时微网对光伏逆变电源的技术要求,设计了功频控制器和励磁控制器。在MATLAB/SIMULINK环境中搭建系统仿真模型,验证所提出的虚拟同步发电机控制策略的并网特性,并对仿真结果进行详细的分析。根据仿真结果,对其硬件电路和软件进行设计。仿真与实验结果表明,具有虚拟同机特性的光伏微网逆变技术,可以满足并网运行和孤岛运行时微网对光伏逆变电源的技术要求,同时也满足大电网对微网的稳定性要求。