随着人类社会对能源需求的与日俱增,风电、光伏等新能源发电得到了飞速的发展。然而新能源发电具有较强不确定性,其输出功率的波动会影响电网的稳定。采用飞轮储能阵列系统并网的方法可以平滑新能源发电输出功率,提升电网对新能源的接纳能力。而网侧变流器作为并网的接口,直接影响着飞轮储能阵列系统的并网性能。因此,研究飞轮储能阵列系统网侧变流器的控制策略具有极其重大的工程应用价值与意义。本文以飞轮储能阵列系统网侧变流器为研究对象,研究了模型预测控制、线性自抗扰控制和虚拟同步发电机控制等技术在并网策略中的应用。首先,从飞轮储能阵列系统网侧变流器的拓扑结构出发,分析了该网侧变流器四象限工作原理,并结合瞬时功率理论建立了其数学模型,包括一般数学模型及功率数学模型两种。同时介绍了飞轮储能阵列系统网侧变流器的脉宽调制方式,详细阐述了空间矢量脉宽调制的原理及数学算法。其次,针对传统直接功率控制方法存在开关频率变化、功率稳态跟踪性能差、电流THD高和直流母线电压稳定性不佳的问题,提出了一种基于线性自抗扰控制的模型预测改进直接功率控制策略。在功率内环中采用了模型预测控制算法,建立了功率预测模型,通过插入功率代价函数获取最优参考输出电压矢量,经空间矢量脉宽调制模块实现了定频控制。在电压外环中,分别以直流母线电压的平方及给定瞬时功率为输入量和输出量,设计了外环线性自抗扰控制器。通过仿真实验,验证了该策略下稳态功率跟踪效果明显改善,网侧电流THD减小至1.59%,相较于PI控制,系统从启动到稳定所需时间缩短,同时稳定后跟踪误差明显减小,在负载突变时直流母线电压脉动大幅降低且恢复时间更短,并网性能大大提升。最后,为实现飞轮储能阵列系统网侧变流器在电网故障时不脱网运行,同时使其具有一定的惯性,采用了一种基于虚拟同步发电机的网侧变流器低电压穿越控制策略。在电网电压对称跌落时,通过引入虚拟同步发电机控制环模拟惯性,同时采用了附加虚拟电阻的方式降低网侧变流器的故障电流,仿真结果验证了该策略的可行性。