针对直流电容电压下垂控制(常规虚拟惯量控制)使得其直流母线电压易受负荷波动影响而偏移额定值的问题,提出了2种改进虚拟惯量控制策略,即基于低通滤波器的虚拟惯量控制和基于高通滤波器的虚拟惯量控制.首先,从负荷扰动下直流母线电压Udc和系统虚拟惯量系数Hv变化的角度,分析控制参数对系统惯量的影响规律.其次,通过频率扰动下的直流电压响应规律,对比3种虚拟惯量控制策略的优劣性.然后,建立考虑有限大容量微电网的光伏系统数学模型,作为虚拟惯量控制参数的设计依据.研究结果表明:基于低通滤波器的虚拟惯量控制实质上是在常规虚拟惯量控制的基础上引入了一个延时环节,以减缓频率响应速度,增加K1或w1也可提升系统的惯量效应;基于高通滤波器的虚拟惯量控制克服了常规虚拟惯量控制不能恢复高压侧直流母线电压至额定值的问题,增加Kh或减小wh也可提高系统的惯量支撑.最后,通过仿真和实验验证了控制策略的有效性以及分析结论的正确性.该研究为光伏系统给电网提供惯量支撑奠定了理论基础.