在资源匮乏与环境污染带来的生存压力下,国家积极倡导提高清洁可再生能源在发电侧比重。我国可再生能源分布区域广泛,为了整合这些分布式电源,将其构建成微电网系统进行管理。微网系统通过电力电子装置与大电网进行能量交互,这些电力电子设备区别于传统同步发电机,缺乏柔性并网所需要的惯性与阻尼。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）控制技术通过模拟同步发电机的调压、调频特性,为系统提供必要的惯性与阻尼。因此研究VSG控制的微网逆变器具有重大意义。本文的研究内容如下:（1）为实现微网的并/离网工作模式以及模拟同步发电机输出特性,建立VSG数学模型并分析其原理。在逆变器系统功率环搭建虚拟功频调节器与励磁调节器模型实现对同步发电机调频与调压特性的模拟。依据建立的三相电压型逆变器数学模型,采用电压电流双环控制作为底层控制,以提高输出电压稳态精度与系统响应速度。最后,通过仿真和实验验证了VSG对于微网逆变系统控制的可行性。（2）为应对在暂态过程中VSG并网输出功率振荡以及电流畸变等问题,提出一种基于虚拟复阻抗的改进VSG功率振荡抑制策略。首先,构建稳态条件下功率环小信号模型,对有功环与无功环关键参数进行设计,为分析暂态过程提供参数基础;然后,计及VSG系统在动态过程中电感磁链瞬变的影响,建立VSG系统全频域暂态模型,揭示了VSG发生同步频率振荡机理。根据振荡原因提出在电压环路增加虚拟阻抗环节,等效调整系统输出阻抗以消除谐振点,达到抑制功率振荡且平衡输出电流的效果。最后,通过仿真和实验验证所提改进方案的有效性。（3）为应对微网逆变器系统在不平衡负载下输出电压不平衡问题,提出一种基于PI+准PR控制器的电压平衡改进VSG方案。分析三相电压不平衡的原因是由于电压分量中包含2倍频脉动负序分量,实现电压平衡需要抑制负序分量。首先,采用基于SOGI的延时对消正负序分离方案对输出电压与电流准确分离,并将正序功率引入到功率控制环降低系统频率的波动。然后,对dq轴电压分量采用PI+准PR控制器,实现对直流量无静差跟踪同时增大2倍频交流负序分量的幅值增益。相比于传统分序控制,其平衡电压的效果更优且降低了对控制环路设计的复杂度。最后,通过仿真和实验验证所提电压平衡方案的有效性。该论文有图63幅,表3个,参考文献84篇。