基于可再生能源的分布式发电系统(Renewable Energy based Distributed Power Generation System,RE-DPGS)是开发和利用可再生能源的重要途径,对于缓解能源危机与环境污染具有重要意义。并网逆变器是RE-DPGS与电网的能量交换接口装置,同步逆变器(Synchronverter)是使并网逆变器模拟同步发电机特性,可以根据电网电压频率和幅值的变化自动调节其输出的有功功率和无功功率,为电网提供支撑。本文研究同步逆变器的控制策略及其闭环参数设计。本文首先详细推导了同步发电机的数学模型,接着从模拟同步发电机的角度给出了同步逆变器的控制方法,包括模拟同步发电机的惯性、频率–有功功率下垂特性、电压幅值–无功功率下垂特性。为了了解同步逆变器中的虚拟惯性作用,本文分析比较了虚拟惯性控制与下垂控制方法,得出虚拟惯性可以很好地提高系统频率和电压幅值稳定性。接着对同步逆变器功率环进行小信号建模,得出其工频小信号模型,并证明了其有功功率环和无功功率环的耦合很弱,因此其控制参数可分别独立设计。介绍了一种根据系统截止频率和相角裕度要求设计控制参数的方法,该方法在兼顾系统稳定性、动态性能和对功率脉动抑制能力要求的前提下,能够快速准确地计算出相应的控制参数。分析了开关管死区对同步逆变器输出电压和并网电流的影响,指出同一桥臂两只开关管的死区不同会导致并网电流中出现直流分量。为此,提出了一种基于虚拟电容的方法来抑制同步逆变器并网电流中的直流分量。为了验证本文理论分析的准确性,在实验室搭建了一台三相20kW同步逆变器原理样机。实验结果证明了同步逆变器控制策略的有效性和本文理论分析的正确性。