在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，同步發(fā)電機的相關理論研究和控制技術己經到達了成熟的階段，因此，同步發(fā)電機在電力系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用，并且為微電網中逆變器的控制技術研究奠定了基礎。vsG通過對同步發(fā)電機數學模型的模擬，具備了同步發(fā)電機類似的慣、阻尼等外特，使其綜合了電力電子器件的和同步發(fā)電機的優(yōu)勢，對微電網的穩(wěn)定運行提供了重要的保障。圍繞這一點，對基于vsG的逆變器控制系統(tǒng)進行詳細設計，首先對同步發(fā)電機的二階數學模型和原理進行分析，然后建立vsG的本體數學模型以及設計vsG的功率控制器。

2.1同步發(fā)電機的數學模型

    同步發(fā)電機在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行中發(fā)揮了重要的作用。通常數學模型階數越高的同步發(fā)電機的模型越準確，但是高階的數學模型將對控制系統(tǒng)上的設計造成繁瑣，也會對接下來的分析帶來一些難題。為了簡化分析，從模型和控制器設計上出發(fā)，針對轉子極對數為1且無鐵心飽和效應的理想隱極式發(fā)電機，建立了一個沒有任何假設條件的無源動態(tài)系統(tǒng)。由于同步發(fā)電機是一種電機，因此它由電氣和機械兩部分組成