微网(microgrid)是开发利用分布式电源(distributed generation,DG)的有效途径,有利于提高可再生能源利用率,改善供电可靠性。“智能化”是微网的发展方向,智能微网融合先进的信息通信技术(information communication technology,ICT),实现了能量流与信息流的深度融合,因此有学者称之为微网信息-物理系统(cyber-physical system,CPS)。信息系统与物理系统的深度融合,使得微网更加依赖于可靠的信息系统,信息系统的不可靠因素可能影响微网的稳定运行。因此,针对微网开展信息系统容错研究很有必要。本文以分布式控制微网为研究对象,在基于一致性算法的微网分布式功率均衡控制模型上,分析了信息传输质量下降和信息网络结构不可靠两类典型信息系统不可靠因素带来的不利影响,前者考虑通信噪声和延时,后者考虑通信链路不可靠。针对性地提出以上两种不可靠因素的容错措施:1)采用鲁棒一致性算法,改善系统对通信噪声和延时的容错性能;2)设计较可靠的信息通信网络,较好地保障系统对通信链路故障的容错性能。具体工作如下:(1)在已有研究基础上,分别建立了微网集中式功率均衡控制模型和分布式功率均衡控制模型,保证微网内各容量不同的可调度型或可控型DG按照容量比例来分配负荷。集中式模型基于中央单元计算可控DG功率指令;分布式模型不依靠中央单元,而是通过局部通信与本地计算,基于平均一致性算法计算指令均值,以该指令均值与容量来确定可控DG功率指令。理论和仿真验证了所提集中式模型和分布式模型皆可实现可控DG功率均衡,以此模型作为后续信息系统容错分析和容错措施的平台。(2)对比性分析集中式功率均衡控制模型和分布式功率均衡控制模型对几类典型信息系统不可靠因素的容错性能。分别在集中式模型和分布式模型的信息系统环节施加通信噪声和延时、通信链路故障,并观察控制效果,得到以下结论:1)本文分布式模型对通信噪声和延时较敏感,且敏感程度或容错性能与一致性算法的权重因子有关。权重因子较大时,容错性能较差;权重因子较小时,容错性能较好,但控制效果不佳;2)在链路总数量相同的条件下,分布式模型对链路故障的容错性能较优,尤其是当其采用环形通信网络时。基于1)和2)的容错分析,分别为后续制定通信噪声和延时容错方法、通信链路故障容错方法提供启发。(3)为改善所提分布式功率均衡控制模型对通信噪声和延时的容错性能,在通信噪声和延时容错分析基础上,提出基于鲁棒一致性算法的通信噪声和延时容错方法。首先,介绍了含递减权重因子的鲁棒一致性算法,验证了算法收敛性对噪声和延时的鲁棒性。然后,以鲁棒一致性算法替代传统一致性算法来迭代计算指令均值,保证各指令均值在噪声和延时下依然收敛,以该指令均值和容量确定功率输出指令。其次,设计新的功率指令下达规则,当迭代过程较为稳定时才下达功率指令,以避免迭代初期指令均值大幅波动带来的不利影响。最后,仿真验证了采用所提方法后,噪声和延时环境下的可控DG功率均衡效果、电压及频率稳定性,依然较为理想,从而改善了分布式功率均衡控制模型对通信噪声和延时的容错性能。(4)为较好保障所提分布式功率均衡控制模型对通信链路故障的容错性能,在通信链路故障容错分析基础上,提出基于通信网络拓扑设计的链路故障容错方法。首先,基于旅行商问题(Travelling Salesman Problem,TSP),建立可靠性约束下成本最小的环形通信网络以保证N-1原则。然后,基于NW小世界网络思想,对得到的环形通信网路进行扩边优化,以进一步改善链路故障容错性能且加快一致性算法收敛速度。最后,仿真分析得到结论:1)得到的环形通信网络在满足可靠性约束下成本最小,具备单一链路故障容错性能;2)环形通信网络经扩边优化后,链路故障容错性能进一步改善,一致性算法收敛速度明显加快。针对基于一致性算法的分布式控制微网,论文的研究工作有效改善了其对通信噪声和延时、通信链路故障这几类典型信息系统不可靠因素的容错性能。