微电网作为分布式发电的组织形式,将分布式电源、储能装置、可控负荷等相结合,既可独立运行,也可以与外部电网互为支撑,用于满足不同用户多元化的用能需求。交直流混合微电网作为微电网的一种特殊形式,集中了交流微电网与直流微电网的优点,可以同时向交流、直流负荷供电,能够减少功率转换装置的使用数量,使得微电网结构更加简单,控制更加方便。交直流混合微电网的运行控制不仅需要考虑交流微电网电压频率的稳定,同时也要维持直流微电网内直流母线电压稳定以及整个系统的功率平衡。因此,单一的控制方法已不能满足交直流混合微电网在多种运行工况下的控制要求。本文研究一种分层控制策略,基于不同时间尺度,将本地控制、分布式协调控制、集中控制相结合,同时依托物理实验系统进行实验验证。全文主要研究内容包括如下几个点：1)详细分析了交流微电网、直流微电网以及交直流混合微电网的国内外研究现状以及应用前景,重点概述了交流微电网、直流微电网以及交直流混合微电网的运行控制方法,并介绍了本论文的工程背景。2)构建了小型交直流混合微电网物理实验系统,介绍了交直流混合微电网物理实验系统的配置情况,并在此基础上,提出基于不同时间尺度的交直流混合微电网分层控制结构,设计了其应用功能。3)研究了交流微电网的几种本地控制策略：主从控制与对等控制,包括PQ控制、V/f控制以及下垂控制方法；研究了直流微电网的本地控制策略,介绍了直流微电网的主从控制与对等控制；在此基础上,研究交直流混合微电网的本地控制策略,最后进行仿真与实验验证。4)在本地控制的基础上,本文重点研究分布式控制,提出了交直流混合微电网双模分布式控制策略,包括自由控制模式与强制控制模式：给出了双模分布式控制的组织机制与指令生成机制,设计了四种典型的应用场景：交直流混合微电网并网运行时平滑联络线功率波动、计划孤岛运行前联络线功率调零、离网运行时储能功率优化分配、离网转并网前系统电压恢复,并进行实验验证；最后分析了分布式算法的稳定性、通信延时的影响。5)设计包括通信与控制系统、能量管理系统在内的交直流混合微电网运行控制与能量管理系统。首先,采用EtherCAT总线技术,通过CX8090控制器与EtherCAT端子模块、基于软PLC的TWinCAT软件构建交直流混合微电网通信与控制系统；然后,进行能量管理系统的开发,提出基于多时间尺度的能量管理方法,并介绍了各软件之间的相互调用关系；最后,进行了交直流混合微电网控制系统的软件开发。