在高比例新能源接入的电网中，虚拟同步机技术被广泛应用，但当面对系统扰动时其稳定性较差，可能会存在电压过限、频率波动等问题。因此，为了提高电能质量，将扩张状态观测器引入虚拟同步机控制技术中，对扰动进行观测、估计与补偿，提高系统稳定性，从而在新能源电源波动及大功率负荷投切时得到更稳定的母线电压及系统频率。此外，进一步对扩张状态观测器中的分段函数fal进行矫正，提出一种连续可导的扩张状态观测器控制算法，免去运算过程中的判断环节，突出了“小误差大增益”的特点，并对算法进行稳定性分析和确定参数选择范围。仿真与实验结果验证了所提策略的有效性与可行性。