电力电子装置在电力系统中扮演越来越重要的角色,其中一个重要原因是为了更高效的利用各种更清洁,无尽的可再生能源。电力电子装置作为电力系统的电源与传统的同步发电机相比会给电网带来更多的新挑战,其中之一就是低惯性和弱感性。为了在基于新能源的电力系统中引入同步发电机的转子惯性和电感性,虚拟同步发电机技术被提了出来,并日益受到重视。该论文提出了一种适用于两级式逆变器的虚拟同步机技术——基于直流电压的虚拟同步机技术。该技术大幅度减少了两级式逆变器储能装置间的循环功率,从而减小损耗并减小储能装置的设计容量。同时,相较于传统的虚拟同步机技术,基于直流电压的虚拟同步机技术和同步发电机有更好的可类比性,他们的各部分之间的对应性更强,便于传统电力系统理论在未来新能源电网中的应用。同时随着越来越多的直流负荷的出现,很多地区都开始建设交直流混合电网,其中交直流的接口变换器是核心部件。传统的接口变换器控制将为混合微电网带来很大的不稳定因素,所以本文提出了一种交直流微电网接口变换器的虚拟同步机控制方法。与传统方法相比,本文的方法除了能保持传统方法的潮流分配作用,还能有效抑制波动,从而增大混合微电网的惯性。研究的主要内容如下:(1)分析了逆变器发电系统的应用近况,并综述了虚拟同步发电机的研究进展。(2)研究了两级式逆变器的虚拟同步发电机技术现状,分析了其功率流动和损耗,并提出了基于直流电压的虚拟同步机控制方法。(3)研究了交直流混合微电网接口变换器的控制方法,并分析了其缺陷,并提出了交直流混合微电网接口变换器虚拟同步机控制策略。