新能源发电一般通过电力电子变换器与电网相连,当系统受到扰动时,逆变器响应迅速无法为系统提供必要的惯量和阻尼,不利于电网稳定运行。风能作为一种储量丰富的清洁能源,有很多优点,近些年来越来越多的国家利用其来发电。风能具有时变性和非线性,为了高效利用风能,风机出力仅跟随风速变化,无法向系统提供惯性和频率支撑。针对上述问题,本文提出了一种虚拟同步发电机(VSG)控制策略,即通过控制手段,使电力电子逆变电源在外特性上模拟传统同步发电机,起到维持系统频率电压稳定的作用,提高新能源并网发电的友好性。本文首先介绍了逆变单元的常规恒压控制策略,针对其惯量小无法调频的弱点,引出了虚拟同步发电机思想。根据传统同步发电机设计了虚拟同步发电机数学模型,在离网模式下,分别建立了传统恒压控制和VSG控制的逆变电源单独向负载供电的模型,通过功率、频率、转动惯量等变量的对比,验证了VSG模型为系统提供虚拟惯量的能力。接着将VSG控制的逆变电源并网,验证其并网调节性能。然后将VSG策略应用到双馈风力发电系统中,在Matlab/Simulink中建立了风电场与VSG控制的储能单元结合共同等效成一台新的虚拟同步发电机后并入电网的模型。通过与未加储能的风电场并网系统和加了传统恒压控制的储能的风电场并网系统对比,仿真结果表明,虚拟同步发电机控制策略能有效增添系统惯量,协助风力发电机参与系统一次调频,提高风电并网稳定性。最后,针对传统PID控制的不足,设计了模糊PID控制器并将其用在虚拟同步发电机控制算法中,进一步提升了虚拟同步发电机的动态性能,得出了基于模糊PID控制的虚拟同步发电机在调节过程中响应速度更快、超调量更小的结论,对实际工程应用具有一定的参考价值。