近年来,分布式新能源产业发展迅猛,大量的分布式能源接入后会影响电网的安全稳定运行。作为分布式发电的重要表现形式,微电网为分布式能源提供了良好的接口。由于微电网技术能够有效整合分布式电源的优势,在满足负荷增长需求的同时,保证了系统供电的可靠性,因此得到了广泛的关注与研究。微电网有两种运行模式,即并网模式和孤岛模式。在并网模式下,微电网作为主电网的受控单元,微电网的动态特性由主电网决定。然而在孤岛模式下,分布式发电的波动性与间歇性随时可能会对微电网系统的频率和电压造成影响,因此需要初级控制和次级控制来保证微电网的频率和电压稳定在额定值,并且还需要考虑如何实现微电网的经济优化运行。传统的微电网次级控制和经济优化控制中多采用集中控制的方式,这种控制方式通信结构复杂,通信量大,且大大降低了系统的可靠性。针对这些问题,本文应用多智能体一致性协议以实现孤岛微电网频率和电压稳定控制在额定值以及经济运行的目标,以分布式协同控制的方式进行分布式电源间的资源互动。论文首先针对传统微电网集中控制结构存在的不足,对微电网进行了分层分布式控制结构设计,该结构设计主要包括初级控制器、分布式次级控制器和分布式经济运行控制器。这种结构比传统的微电网集中控制更有优势,通信量小,通信网络结构简单,具备“即插即用”的特点,较大程度的提高了系统的鲁棒性和可扩展性。其次在分布式次级协调控制中,针对传统下垂控制所带来的微电网频率和电压偏差,应用状态反馈线性化的方法构建了微电网系统的二阶模型。利用智能体间信息共享,资源互动的方式,提出了基于含虚拟领导者一致性协议的分布式协同控制策略。在协调控制分布式电源有功功率输出的同时,自适应调节微电网频率和电压稳定在额定值。利用Lyapunov第二法证明了在所提控制策略下系统是渐近稳定的,并通过仿真分析验证了控制策略的有效性。最后针对微电网系统运行成本优化问题,提出一种分布式经济优化控制策略。构建了微电网系统运行的经济模型,在考虑分布式发电输出限额的条件下,应用一阶一致性对分布式电源有功出力进行优化,实现系统运行成本最优;由于在成本优化下获得的有功功率解是动态变化的,提出一种以功率差值为一致性变量的二阶一致性协议,用于对分布式电源的有功功率跟踪控制;功率的改变会造成微电网系统的频率和电压的偏差,应用二阶一致性协议对微电网系统进行频率和电压的优化控制。仿真分析验证了该控制策略的有效性,并经过与未考虑经济优化情况的对比,说明了该控制策略在实现修正频率和电压偏差的同时,系统运行的经济性更好并能够保证系统运行的稳定性。