随着能源的日益短缺,新能源发电被广泛研究,清洁能源所占比例相应增加。大规模的清洁能源接入电网导致消纳问题显著增加,因此具有“互补”特性的多能互补微网应运而生,它克服了分布式电源的随机性和间歇性对电网的冲击,增加了供电可靠性。但由于多能互补微网在并离网切换及重负荷投切瞬间,易出现功率缺额导致电压和频率波动,并且由于负载中存在大量的变流器,这些非线性负载产生大量谐波电压,严重影响整个多能互补微网的电能质量。本文以国家电网科技项目“考虑多种源-网-荷柔性匹配方式的试验性微电网规划、运行及平台示范”为依托,对各个微源模型的建立及微源特性进行详细研究,构建多能互补微网。并以辽宁省电力科学研究院实验室现有微源的实测数据为基础,对所构建的模型进行修正,提升模型的准确度。利用多能互补微网中冷热电负荷的互补特性及热冷负荷的大惯性,在传统以电定热控制策略基础上,设计出多能互补微网能量平衡控制策略,对采用主从控制的多能互补微网进行仿真分析。首先,采用了结合主从控制和对等控制优点的多主从控制结构,解决了功率缺额引起的电压和频率波动问题。其次,针对双主微源采用的传统下垂控制策略,在负荷突变时存在电压和频率依据下垂特性波动问题,采用了鲁棒下垂控制策略,使得双主微源输出电压和频率值稳定在220V和50Hz,准确的为采用P/Q控制策略的从微源提供基准值。最后针对非线性负载产生的谐波电压,增加了谐波下垂控制策略,并与鲁棒下垂控制策略相结合,构建分频下垂控制策略,对母线电压和频率波动及谐波电压进行统一主动治理,提升多能互补微网系统的电能质量。对应用的控制策略均构建小信号模型并进行稳定性研究,通过对比仿真实验,对所提控制策略进行验证。在半实物仿真平台RTLAB中,实时运行所建立的多能互补微网及控制策略,并利用奥德利数据采集系统DEWE5000对RTLAB输出的数据进行采集分析。