基于虚拟振荡器控制的并网逆变器可以实现并网电流与电网电压的相位同步而无需使用传统锁相环。针对基于死区非线性的虚拟振荡器小信号建模困难问题，提出采用描述函数法建立虚拟振荡器控制并网逆变器的稳定性分析模型。在介绍虚拟振荡器原理的基础上，基于描述函数法建立了其数学模型，并进一步建立了整个并网逆变器的数学模型以及给出了稳定判据。对基于虚拟振荡器控制的并网逆变器系统的稳定性进行了理论分析和仿真验证，仿真结果表明采用了本文建模及稳定性分析方法的正确性和有效性。