随着传统能源供应的日益紧张,以分散的小容量分布式发电系统、储能系统、负荷及保护装置集成的微电网系统成为国内外研究的热点。微电网有并网与离网两种典型的运行状态。正常情况下,微电网与常规配电网并网运行,当常规电网发生故障或电能质量不满足负荷要求时,微电网能够快速、主动地断开与电网的连接,过渡到离网运行状态,以保证微电网区域内重要负荷的持续供电。本文采用虚拟同步发电机控制策略,对分布式电源逆变器两种运行状态平滑切换进行了相关研究。首先,本文基于MATLAB/Simulink仿真软件对采用虚拟同步发电机控制策略的分布式电源逆变器两种模式进行建模。离网状态分布式电源逆变器工作在Droop模式,并网状态工作在PQ模式,采用间接功率控制。仿真结果表明:本文所搭建的离网模型和并网模型能够模拟实际电网外特性,为后续并离网平滑切换仿真和实验验证奠定基础。其次,针对分布式电源离网和并网两种模式,本文分析了对负载变化和功率指令阶跃时转动惯量、阻尼系数、有功频率调节系数三个重要参数对系统动态性能的影响,对并入坚强电网的分布式电源,利用二阶同步发电机转子运动方程,建立单机无穷大和小信号分析模型,分析了上述三个参数的选取对系统稳定性的影响。再次,为了缩短并离网平滑切换时间,保证离并网两种模式平滑切换,本文基于虚拟功率同步原理将现有的预同步控制方法进行了改进,搭建了虚拟同步发电机控制策略的并离网平滑切换模型,并通过仿真对改进前后效果进行了对比,仿真结果表明:采用改进后的预同步控制策略抑制扰动,同时缩短了预同步时间,保证切换前后分布式电源电压频率稳定。最后,本文搭建了模拟实验平台,将改进后的预同步控制算法应用在并离网平滑切换实验中,证明了改进后虚拟同步发电机控制策略的正确性。