光伏发电作为一种清洁的可再生能源发电技术，得到了快速发展。光伏发电的功率输出在很大程度上受制于光照强度等外界环境因素。随着光伏发电在微网中所占容量比重的不断增大，光伏发电对微网稳定性的影响也越来越大，传统分布式发电技术已经不能满足微网的运行要求。针对以上问题，本文提出了一种基于虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）的光伏并网发电系统结构，并设计了系统的控制策略，使得光伏发电向电网输送的功率平滑，并对微网体现同步发电机的特性，根据负荷的波动，调节自身输出功率，维持系统频率与电压稳定，有效提高了光伏发电性能。首先，本文研究了光伏发电系统的动态建模、运行特性及相应的控制策略。介绍了分布式光伏发电系统的结构和最大功率跟踪控制策略。其次，本文结合光伏发电的功率-电压特性，设计了一种新型的逆变电源，即虚拟同步发电机。详细介绍了虚拟同步发电机控制原理、系统结构和建模，及其功频控制器和励磁控制器的原理和设计方法。再次，在MATLAB/SIMULINK仿真平台上搭建了微网仿真模型，分析光伏发电的功率-电压特性，通过仿真研究了光伏发电的运行状况对微网稳定性产生的影响，接着验证了基于虚拟同步发电机的分布式光伏发电微网控制策略的功率波动平抑、调频调压、维持系统稳定性的作用。本文对每个仿真算例进行了详细分析。