微电网为分布式电源大规模接入电网提供了新途径，但随着分布式电源的渗透率不断提高，电网的惯量不断减小，这对电网的稳定性造成了严重的威胁。虚拟同步发电机控制(Virtual Synchronous Generator，VSG)通过引入同步机转子运动方程，为分布式发电提供惯性和阻尼支撑，使其具备传统同步发电机的外特性，近年来已成为新能源领域的研究热点。
　　虚拟同步机发电机控制可分为两个控制回路:有功功率回路和无功功率回路。通常，有功环和无功环的控制是耦合的。特别在中低压微网中线路阻抗一般呈现为阻感特性，功率耦合尤为突出。针对低压微网中单机VSG功率耦合问题，本文在分析功率耦合机理的前提下，采用电压前馈即在VSG基本控制中引入虚拟阻抗控制，并根据控制框图进一步推导出虚拟阻抗表达式，最后通过VSG的外特性进行仿真验证，证明该控制具有良好的解耦效果。针对并联VSG稳态时的功率精确分配问题，首先推导功率分配条件，然后通过改变虚拟阻抗数值的大小来保证各个VSG总阻抗的匹配以实现功率分配，最后设定算例进行功率分配仿真，验证了功率分配理论的正确性。针对这一过程中的线路阻抗测量问题，采用一种基于微电网中央处理器(Microgrid central processing unit，MGCC)协调控制的微网线路阻抗测量方法，利用微网中的MGCC、智能断路器、微网逆变器相互配合来计算线路阻抗。针对增加虚拟阻抗控制后终端电压跌落问题，首先推导出终端电压相对于输出端电压跌落的幅度，然后提出一种改进的基于电压幅值估计器的虚拟励磁器控制，来补偿线路阻抗和虚拟阻抗造成的电压降，最后仿真验证了终端电压补偿控制的有效性。
　　除了稳态时的功率耦合与分配问题，虚拟同步发电机还面临暂态过程中的频率优化问题。有别于一般同步发电机，虚拟同步发电机的虚拟惯量和阻尼系数可以根据场景需要改变其大小，从而获得更好的频率特性，使系统能够尽可能快地过渡到稳定运行状态。故针对VSG频率优化问题，首先分析虚拟惯量和阻尼系数对输出有功和频率暂态过程的影响机理，然后研究虚拟惯量和阻尼自适应控制方法，通过对控制参数的灵敏度分析以及根轨迹分析，研究VSG相关控制参数选取问题，最后进行编程仿真，对比得出惯性时间优化自适应控制具有更好的优化性能，既能够减小频率的偏移量，又能够减小频率波动的变化率，优化了频率响应暂态过程，提升频率的稳定性能。