受资源与环境双重压力的驱动,新能源在全球范围得到蓬勃发展,从而促进了电力系统运行模式的深刻变革。微电网被认为是应对这一变革最具潜力的关键技术之一。典型的微电网包含新能源分布式发电、储能、负荷,既是一个涵盖发、配、用电各环节的小型电力系统,又是一个融合了能量变换装备、智能控制单元和信息通信技术的信息-物理系统。交直流混联微电网接口灵活,具备友好接纳分布式电源和负荷的特点,可充分发挥交、直流系统各自的供电优势。因此,交直流混联将成为微电网的长期存在形式和重要发展方向。然而,交、直流子网结构、特性相异、时间常数不一,构成异质网络,且子网间交互耦合。此外,微电网中的“源”与“荷”均通过电力电子变流器连接组网,这一特点在为微电网带来电能变换灵活性的同时,也导致系统动态特性的显著变化,产生了稳定性下降、分布式资源协同出力困难和惯量下降、瞬态功率平衡机制复杂等问题。无疑,分布式电源的控制技术是在保障系统稳定运行的前提下,实现分布式资源优化配置的关键。鉴于此,本文聚焦交直流混联微电网的控制技术,按底层变流装备预测控制、基于多智能体理论的子网内协同控制、网间互联变流器多机并联协同控制的研究思路展开,解决了该领域若干科学和技术问题,取得了系列创新成果,并通过实验测试验证了所提方法的有效性。下面总结归纳本文的研究内容及主要贡献。首先,提出了底层变流器预测控制结合上层控制的混联微电网控制架构。经典线性控制因采样和计算延时限制了控制器增益的大小,且内、外环路呈级联结构,造成变流器动态性能不佳。预测控制通过对代价函数的评估直接选取最优电压矢量,以变流器所能输出的物理极限,快速驱动被控对象的电压、电流收敛于参考值。用预测控制取代线性控制实现变流器电压和电流的快速、精准追踪,并结合虚拟阻抗技术、下垂控制和二层控制,可有效克服不同控制层级之间的频率耦合问题,简化控制参数设计,为微电网的控制技术提供新的解决思路。进一步,本文提出了应用于微电网的变流器预测控制改进方法。（i）量化分析了死区效应对输出相电压产生的误差,建立了相电流极性、开关状态和相电压误差三者的相互关系,基于此设计了计及死区效应的电压矢量修正方法。（ii）构建了计及全状态变量的代价函数,理论分析了权重矩阵的选取和状态变量有界稳定的关系,提出了普适性广的全变量预测控制方法。最后,通过实验测试对比了所提方法和经典线性控制的性能,结果表明所提方法显著提升了变流器的动态性能。其次,提出了基于一致性理论的分布式统一协同控制。本文考虑了交、直流子网内最复杂的连接关系,即网状连接拓扑。利用图论理论,分别建立了交、直流子网内部电气网络和通信网络的数学模型,描述了异质子网内部的控制目标。建立了多智能体系统中的一致性问题与二层控制问题的关联,总结归纳了微电网经典的二层控制方法及其工作原理。针对经典方法节点电压初始值有约束、控制器设计复杂的问题,本文提出了一种分布式统一协同控制。利用改进的一致性算法观测全局电压平均值,消除了一致性变量初始值的限制条件,从而使观测值对智能体加入或离开集群具有强鲁棒性。所提的统一控制方法同时实现了电压调节和功率分配的目标,显著简化了控制架构。同时,所提方法仅需相邻节点的电流信息,通信网络依赖程度低,参数设计直观、简便,易于工程实现。进一步,建立了直流微网的全局数学模型,完成了系统的输入-状态稳定性分析。最后,通过硬件在环测试,验证了所提方法在实现精准电压调节和电流分配的前提下,兼具通信强韧性和即插即用灵活性。进一步,提出了多并联互联变流器分布式协同控制及直接预测环流控制。本文将整个混联微电网视为多智能体系统,将子网内的分布式电源和互联变流器均定义为地位平等的独立智能体,这一系统结构上的创新可显著简化异质子网的功率交互问题。基于此,提出了一种互联变流器分布式协同控制方法。具体地,将反映子网分布式电源出力情况的关键参数通过通信网络传递给互联变流器,再建立负反馈机制的闭环回路获取互联变流器有功的参考值,以实现子网间的互济互助。针对互联变流器多机并联的应用场景,提出了直接预测环流控制,在实现其有、无功参考值快速、准确追踪的同时,有效抑制了零序环流。所提方法是一种完全的分布式控制,兼具一致性算法的特点,如通信韧性和扩展灵活性,具有显著的工程实用价值。最后,提出了基于事件自触发的低通信依赖分布式协同控制。文中定义了节点电压误差,并构造电压的加权二次型为李雅普诺夫函数,通过李雅普诺夫稳定判据设定动态事件触发条件。此外,通过预测节点电压的演变轨迹误差,避免了对直流母线的连续监测。硬件在环测试结果表明,在保证系统稳定性、控制性能无明显下降的前提下,所提方案显著减少了分布式控制在单位时间内的通信次数,降低了系统对通信网络的依赖。