由于清洁能源的随机性和波动性,使得储能系统在清洁能源大规模发展中起着不可替代的作用。然而储能系统往往通过电力电子接口接入电网,响应迅速但是抗扰动性能弱。本文研究了同步发电机的机械特性以及旋转特性,将全钒液流电池作为储能单元,采用了基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generators,VSG)的大容量储能系统逆变控制技术,并通过仿真验证了控制方法的有效性。本文主要研究内容如下:1)介绍了大容量储能系统的结构,对储能系统中全钒液流电池、双向DC/DC变换器和并网逆变器进行分析并建立数学模型。同时分析了同步发电机与逆变器结构之间的相似性,最后采用了基于VSG的大容量储能系统逆变控制策略,使得储能系统具备旋转惯性和高输出阻抗特性。2)介绍了同步发电机机械特性和电气特性的机理,对同步发电机频率—有功功率和电压—无功功率进行研究分析,设计了VSG算法、功频控制器和励磁控制器。同时分析了基于VSG的多储能单元并联运行时,负荷功率的分配问题。最后搭建了基于VSG的储能系统逆变控制仿真模型,对VSG控制算法进行了仿真验证,仿真实验结果验证了控制策略的可行性和有效性。3)定性分析了惯性时间常数及阻尼系数的作用并探讨其整定方法。根据不同的惯性和阻尼系数,深入研究了直流母线扰动时,虚拟同步发电机直流侧储能单元容量、动态响应时间和能量的需求及配置,为储能的选型提供一定的参考依据。