微网是实现分布式电源灵活、高效、安全应用的有效途径,既能孤岛运行也能并网运行。微网运行控制及其运行模式转换研究对提高能源利用率,保障负荷供电可靠,增强微网系统灵活性和稳定性具有重要意义。本文以分层控制微网为研究对象,对微源功率均分、微网系统稳定控制及微网并/离网平滑切换问题展开了研究。详细分析了分层控制微网原理,主控层微源为对等模式,实现微源级就地控制,二层微网系统控制层实现系统稳定控制和模式切换,三层能量管理层实现微网优化运行。在分析研究分层控制微网原理基础上,对主控层微源逆变器采用下垂控制策略,实现了各微源电压、频率及功率控制,针对下垂控制微源功率均分效果差、微源逆变线路适用范围较小的缺陷,提出了一种基于自适应虚拟阻抗改进下垂控制方法,并对其基本原理和控制结构进行了分析、设计;二层微网系统控制层中,针对下垂控制有差调节缺陷,加入二层电压频率恢复控制,实现了系统电压频率在额定范围内运行;深入分析了并/离网平滑切换条件,针对模式切换瞬间产生冲击问题,提出了一种基于模糊预同步控制的微网平滑切换方法,模糊预同步控制器的输入,在考虑微网与电网电压、频率偏差的同时,加入系统功率变化量,控制器输出的电压、频率补偿值调节主控层微源逆变器下垂控制,实现微网状态跟随电网。通过MATLAB/Simulink搭建了分层控制微网仿真模型,仿真结果表明,所提自适应虚拟阻抗改进下垂控制下的微源具有较好的功率均分效果,并能适用于较大范围微源逆变线路;模糊预同步控制可以实现微网电压幅值、频率和相位与电网同步,同时减小了功率变化对系统电压频率的影响,实现了分层控制微网平滑切换。