随着能源与环境问题的日益加重,加大发展分布式能源发电力度、加快能源结构调整在各国取得高度共识。因此微电网作为分布式能源发电接入大电网的重要方法在各国受到很大关注。由于分布式能源自身特点,为了使可再生能源供电更稳定、可靠,保证微电网的稳定运行,往往在微电网中配置储能系统。本文针对复合式储能系统特点,对铅酸蓄电池和超级电容两种储能元件进行建模和特性分析,确定复合式储能系统的拓扑结构,研究了复合式储能系统DC/DC变换器和DC/AC变流器控制策略,将新型的虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的思想运用于储能系统的逆变器控制上,并仿真和验证了整体系统的主要性能。在复合式储能方面,首先通过对主要储能技术的分析,选取铅酸蓄电池和超级电容作为复合式储能系统的储能元件并对铅酸蓄电池和超级电容进行仿真和建模;然后通过分析比较,确定了复合式储能系统变流器拓扑结构;最后对复合式储能系统直流侧和交流侧控制策略进行了研究和比较。在VSG研究方面,首先通过分析对比同步发电机模型及相关方程,构建VSG模型。其次,通过对VSG控制方法的研究,结合复合式储能系统特点,针对不同工况,设计VSG控制方法。最后,对VSG设计中主要环节实现进行了阐述。最后,在深入分析复合式储能系统的特性与变换器控制策略的基础上,阐述了复合式储能系统硬件设计的工作原理和设计思路,讲述了VSG的软件总体思路其他相关设计。并通过搭建复合式储能系统仿真模型,验证所设计复合式储能系统离网运行、并网运行时的特性,比较传统控制策略与新型控制策略下系统特性之间的差异,展现了虚拟电机技术相较于传统方法的较好性能和广阔的发展前景。