由于分布式电源(Distributed Generation, DG)具有：发电方式灵活、清洁环保、投资小、供电可靠性高等优点,DG受到越来多的关注。DG接入电网以后,电网除了承担原来的电能分配任务以外,还具有发电、输电和储能等功能,增加了电力系统规划、系统负荷预测、继电保护设备的设计以及电能质量管理等问题的难度。微电网的出现,很好地解决了以上问题。微电网是由负荷和DG共同构成的小型系统。相对于主电网而言,微电网可以表现为一个可控单元,满足微电网内的用户对供电可靠性及供电质量的特殊要求。本文以微电网中基于可再生能源的DG的并网容量最大化作为规划模型的目标函数,确定微电网中各个DG的装机容量。在分析了DG并网对微电网造成的影响以及相关标准的基础上,形成了规划模型的电压约束、潮流约束以及DG的出力约束。最终建立了微电网的规划模型,并采用遗传算法和牛顿-拉夫逊法求解模型。以国际能源基金会项目中的微电网作为算例证明了该研究模型的可行性与正确性。为充分利用DG设备,微电网内的DG多运行于最大功率点。受气候、温度、自然环境等因素的影响,DG的出力均存在一定的波动。在合理规划微电网内DG的基础上,需要在微电网内加装控制设备,提高微电网的可控性和稳定性。因此,本文开发了基于储能装置的微电网稳定控制器,保证微电网在并网、孤岛两种模式下的稳定运行以及在两种运行模式间的灵活切换。DG并网运行的控制算法经过长期的发展和改进后,在实际工程中的应用已经相对成熟。在微电网内加装微电网稳定控制器后,DG无需改变原来针对并网运行的控制系统,在微电网孤岛情况下仍可继续稳定运行。本文分析计算了微电网稳定控制器主电路中直流电压和电容的取值、开关器件的选择、滤波器的设计,并介绍了微电网稳定控制器二次系统。针对微电网稳定控制器的运行方式,研究了其运行特性和控制目标并建立了对应的数学模型。微电网稳定控制器必须具有较强的抗干扰及电压控制能力、在电网出现扰动后有较快地动态响应速度。由于三相PWM换流器模型是一个典型的非线性多输入多输出系统,模型中含有状态变量和控制变量的乘积,并且状态变量间存在耦合,常规控制策略难以满足输出零稳态误差、快速动态响应、输入电流畸变小等要求。此外,由于小信号的假设,常规线性和非线性控制策略,无法适用于大信号工作条件。当出现大的瞬态变化时,换流器的行为无法充分地反映出来。作为一种在设计选择中具有高度灵活性的控制方法,滑模控制SMC(Sliding-mode control, SMC)比其他非线性控制方法更易于实现。滑模控制的主要优点是可以保证系统在参数不确定、存在外界干扰情况下的稳定性和鲁棒性。因此,本文为微电网稳定控制器提出了基于自适应全局滑模控制的控制系统,保证微电网在并网、孤岛以及切换运行过程中的稳态及动态特性。系统采用PWM控制方法,解决了滑模控制开关频率不固定的问题。孤岛模式下运行的微电网是一个弱系统,短路容量较小,容易受谐波、不平衡等电能质量问题的影响。此外,对于多控制系统,很难通过到达条件确定各个变结构控制。因此,本文在积分滑模面的基础上加入了谐振项,同时利用了滑模控制的快速响应性、强鲁棒性以及PR (proportion resonant,PR)控制能够抑制谐波的优点,从而减小了由参数不准确和谐波引起的控制误差。并且,采用指数趋近律简化了设计过程,提高了控制系统在实际工程中推广的可行性。仿真和实验结果证明了微电网稳定控制器控制系统的有效性和正确性以及微电网稳定控制器在实际应用中的可行性。微电网稳定控制器可抑制DG的出力波动、保证微电网与主电网交换功率可控；为孤岛运行情况下的微电网提供电压、频率支持；此外,还可以实现微电网在两种运行模式之间无缝切换。在微电网内加装微电网稳定控制器后,微电网内的DG无需改变原来针对微电网并网运行的控制系统,在微电网孤岛情况下DG仍可继续稳定运行。