分布式新能源电源渗透率的提高,给电力系统的安全稳定运行与控制提出了前所未有的挑战。融合原有交流系统、综合交直流可再生能源发电、储能系统、交直流负荷的交直流混合微电网因其可作为电力系统自运行、自管理单元,可有效避免分布式新能源出力不确定性以及负荷随机性对电力系统的影响,是构建未来智能电网不可或缺的组成部分。混合微电网中,连接交、直流母线的接口变换器(Interfacing Converter,IFC)作为控制整个系统功率平衡的关键元件,受到了广泛关注。针对混合微电网交直流母线接口变换器采用传统下垂控制存在惯性小的问题,本文提出一种适用于接口变换器的虚拟同步电机控制(Virtual Synchronous Machine,VSM)策略。该控制策略根据混合微电网的瞬时功率平衡特性,利用交、直流微电网内电源和负荷的吞吐特性为交流频率和直流电压的动态响应过程提供惯性,扩大系统的惯性来源;不仅可使交、直流母线接口变换器具有下垂控制的稳态功率分配特性,而且可使其呈现类似于同步电机的动态频率响应特性,改善直流电压的动态响应,有效提高交直流混合微电网中交流频率及直流电压的抗扰动性能。首先,根据混合微电网中的瞬时功率平衡特性和接口变换器的功率传输原则,设计接口变换器的虚拟同步电机控制策略,包括控制有功功率并改善系统动态响应特性的交流频率-直流电压控制环节、控制无功功率的虚拟励磁控制环节和底层用于改善接口变换器输出电能质量的电压-电流双闭环控制环节。其次,针对所提交直流母线接口变换器的虚拟同步电机控制策略,建立小信号模型,利用根轨迹法和劳斯判据对闭环系统的稳定性进行分析;根据稳定性分析结果对系统的控制参数进行设计。之后,基于MATLAB/Simulink仿真软件,分别验证接口变换器运行于逆变、整流模式以及两种模式切换过程中,虚拟同步电机控制策略的有效性;对比接口变换器采用传统下垂控制和采用本文所提控制策略的仿真结果,验证虚拟同步电机控制相比于下垂控制的优越性。最后,基于d SPACE搭建接口变换器的硬件实验电路,通过实验再次证明了所提混合微电网交直流母线接口变换器虚拟同步电机控制策略的有效性和优越性。