微电网在智能电网与配电网中的地位突出,由各种分布式电源、控制设备、储能设备与负荷等组成,它可用于发电、配电。微电网不仅可联网运行,也可孤立运行;当联网运行时,由大电网来控制其频率与电压;当孤岛运行时,必须由其本身来控制频率与电压稳定,且各指标偏差不得超过规定范围。传统下垂控制虽能实现解耦控制,但在该方法下会使电压与频率偏离额定值、功率不能合理分配,运行成本也较高。为解决以上不足,本文提出分布式优化控制方法,整个控制是由底层控制与优化二次控制组成。底层控制来实现孤岛运行方式下微电网的频率与电压稳定,二次优化控制来实现微电网的经济运行。本文的主要研究内容如下:(1)从微电网的控制方法与并网逆变器的数学模型出发,分析分布式电源的四种控制方法:PQ控制、V/f控制、Droop控制以及VSG控制,重点分析下垂控制的原理和优缺点。(2)为弥补下垂控制的不足,提出基于多智能体一致性的孤岛微电网分布式优化下垂控制策略。利用分布式优化下垂控制来实现功率与频率的调整,并利用增量成本一致性算法来实现最优经济运行。在一致性算法计算出优化功率值的基础上,将各优化功率值发送给各本地控制器,进而来实现系统运行成本最优,频率恢复至额定值。(3)为研究多个微电网并联控制,提出基于微增率一致的多微网分层分布式优化协调控制策略。构建含微网级、元件级的二层协调控制架构,通过多智能体一致性可获得全局信息的一致,并在元件级智能体上设计一种基于微增率一致性的二次优化控制器来实现联络线功率的精确分配,并消除电压、频率偏差,使各微电网经济互联。最后,在仿真平台上验证控制策略的有效性,及分布式电源即插即用的特性。