分布式电源就近并入低压配电网可缓解用电压力,提高电网的坚强性和可靠性。光储发电系统可有效改善分布式光伏发电系统并网问题。本文的主要研究内容如下:首先,建立虚拟同步发电机模型,通过有功频率控制策略和无功电压控制策略实现对发电机功频特性和励磁特性的模拟。其次,设计光储虚拟同步机系统。稳态下,按照既定功率输出功率或储存能量。暂态下,具备同步发电机的惯量特性,并主动参与电网的频率调节过程。该种光储虚拟同步机系统能够在发/储双模式下稳定运行,且具备双向调频能力和惯量特性,满足自主电力系统的需要。最后,使用同步机等值电网模型,验证所提系统的可行性。再次,提出适用于双向储能设备(储能电站、光储电站等)的频率特性分析方法。对包括无穷大电网在内的单电源系统进行了分析。以发电机组、双向储能设备和实际电网为例,介绍多电源系统的分析方法。以光储虚拟同步机系统为例,在发/储双模式下对不同控制方式的光储逆变器频率调节进行定性和定量分析,验证了该方法的可行性。然后,提出具备调速器失灵区特性的并网光伏逆变器控制方法。引入新能源调频延迟度,提升了逆变器对可再生能源渗透率的适应性。通过直流电压环稳定直流母线电压,抵御系统的电压波动;通过调度接口设计和功率使能环节,实现抵御波动、参与调频和响应调度之间的动态平衡。最后,对本文进行总结和展望。