近年来,微电网正在成为分布式发电技术的一种经济高效的解决方案。然而,考虑到以光伏为代表的分布式电源的高渗透性,微电网是一个具有低惯性且缺乏频率支撑的电气系统,虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）通过模拟同步发电机运行特性可以有效提高微电网惯性,故本文针对独立微电网中光伏发电提出一种新的VSG控制策略以提高频率稳定性,具体研究内容如下:首先,介绍了光柴储独立微电网的拓扑结构和基本模型,并详细分析了柴油发电机、电池储能、光伏发电系统的数学模型和工作原理,为后续的微电源控制改善提供有效的理论基础。其次,为使光伏发电系统具备一定的裕度参与调频,设计了基于离线拟合的光伏减载跟踪方法。选取不同辐照度下光伏减载曲线的坡度突变数据点作为分段点,利用测量数据进行线性拟合,得到拟合参数,建立光伏减载功率四段线性函数。光伏阵列根据光伏电压自动定位该电压区间的减载函数,得到近似的减载功率。在此基础上采用变步长电压跟踪策略以防止功率波动。为了防止光伏系统在下坡路段运行,在控制中对光伏电压设置了饱和限制器,使光伏最大运行电压不超过光伏最大功率点对应的电压。根据光伏P-V特性曲线的上坡段近似的线性函数和基于离线拟合得到的最大功率曲线函数,联立方程得到交点可近似为光伏最大功率点电压。利用搭建的仿真模型实现不同环境参数下所提光伏减载跟踪方法的有效性和可靠性验证。然后,针对常规VSG存在的延迟和噪声问题,设计了基于电压偏移的VSG控制策略。该策略根据光伏阵列P-V特性曲线和同步发电机功角特性曲线的相似性,将光伏电压类比为功角。光伏阵列电压直接响应电网频率,通过光伏电压偏差修改预定义的减载功率-电压曲线,从而自发地产生惯性响应,无需电网频率信息,有效提高了系统频率稳定性。最后,搭建了具有光伏、柴油发电机和电池储能的自治微电网的仿真模型,分析了虚拟转动惯量对惯性响应的影响,仿真表明该策略的惯性响应可使系统最低频率有效提高0.03Hz。在不同场景下,将本文所提VSG控制策略与常规VSG控制策略和光伏不参与调频三种系统的调频情况进行对比,仿真结果表明采用本文所提VSG控制策略的系统比光伏不参与调频的系统的稳定频率变化量减小了0.03Hz,比采用常规VSG控制策略的系统暂态频率变化率减小了0.01Hz,且暂态过程更稳定,即所提出策略具有更加优越的调频性能。不同光伏渗透率水平模型仿真结果表明,微电网频率响应性能同光伏渗透率呈现正相关。