传统的集中控制式微电网需要集中控制器对各分布式电源及其它设备进行实时调度控制,通信网络复杂,系统可靠性低,且无法满足分布式电源即插即用的要求。近年来,结构上分散自治同时可协同配合实现整体控制目标的多智能体系统得到了越来越多的关注和研究,并逐步在电力系统中得到了应用。采用多智能系统理论设计分布控制式微电网结构,基于一致性算法实现微电网的分布式控制,可为分布控制式微电网的研究提供良好理论基础和实现方法,对于促进新能源发电的有效利用,推动微电网的建设和发展均具有重要的现实意义和实用价值。本文基于多智能体一致性理论,对分布控制式微电网的最优能量管理调度策略和次级协调控制策略进行了深入研究。首先,本文系统介绍了图论和矩阵论、多智能体系统理论、李雅普诺夫稳定性理论以及一致性算法的原理及其在电力系统中的应用。图论和矩阵论知识用于多智能体系统通信网络的设计和性能分析,描述各智能体之间的信息交换过程;多智能体系统理论用于设计分布式控制微电网的系统结构;李雅普诺夫稳定性定理用于协调控制器稳定性的分析和判定;一致性算法为设计实现各智能体协同配合的控制策略提供了理论依据。这些理论为开展分布控制式微网的能量管理调度策略和一致性协调控制策略提供了基础。其次,本文开展了基于多智能体一致性理论的微网分布式能量管理调度策略的研究,以提高分布控制式微电网的经济性。以各分布式电源发电成本最低为目标函数,结合微网功率平衡和分布式电源发电出力的约束条件,建立了分布控制式微网最优经济调度模型,根据多智能体系统的框架及一致性理论设计了微网的分布式能量管理算法,给出了微电网分布式能量管理调度策略的具体实施步骤,通过在4节点和IEEE-14节点微电网系统中的仿真算例,验证了所提出调度策略的正确性和有效性。该调度策略可调整各分布式电源出力,使其在满足功率约束条件的前提下,达到实现微网运行发电成本最低的目的。具有满足分布式电源即插即用的要求并适用于负荷功率变化等的情况的优点。最后,本文设计了微电网电压/频率的分布式协调控制策略,以实现孤立微电网电压和频率的分布式一致性控制。在对比分析微电网三种控制结构,即分散式控制、集中式控制和分布式控制特点的基础上,基于多智能体系统设计了分布式控制微电网的控制结构,以下垂控制作为分布式电源初级控制策略,建立了包括PQ控制器、电压和电流控制器等的分布式电源逆变器的动态数学模型,利用反馈线性化方法和一致性算法设计了电压和频率的次级分布式协调控制器,给出了分布式电压/频率协调控制策略在一个4节点微电网系统中的仿真算例,结果表明所设计的分布式协调控制器可实现各分布式电源的电压和频率一致性控制,验证了所提出分布式协调控制策略的正确性和有效性。