随着光伏为代表的可再生能源发电技术的快速发展,为提高并网逆变器的运行特性,本文引入虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术,通过借鉴同步发电机的运行特性,使逆变器具有惯性、阻尼和调频调压特性。然而传统的VSG技术不具备电网跌落时低电压穿越的能力。针对这一问题,本文以基于VSG控制的光伏并网发电系统为研究对象,提出了一种限功率改进平衡电流法与直流稳压相结合的低电压穿越控制策略。首先,通过对同步发电机二阶数学模型的分析,设计了虚拟同步发电机的有功频率控制器和无功电压控制器,完成了虚拟同步发电机功率环设计,最后根据逆变器并网电量的控制要求设计了电流、电压闭环控制。其次,提出了一种限功率改进平衡电流法与直流稳压相结合的低电压穿越控制策略。分析了正负序分离方法,详细分析了平衡电流法控制策略,提出了限功率控制策略,并利用混阶线性自抗扰对平衡电流法进行改进,抑制电网电压跌落瞬间出现的冲击电流和稳态过电流,实现三相电流平衡。同时针对跌落期间直流侧母线电压升高的问题,提出了一种基于线性自抗扰控制的直流稳压控制策略,快速吸收电网跌落期间的多余能量,将直流侧母线电压稳定在额定值附近。最后,本文在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了基于VSG控制的低电压穿越仿真模型。对VSG对称跌落和不对称跌落分别进行了仿真,并对仿真结果进行分析,验证了本文所提控制策略的有效性和可靠性。