随着科技飞速发展,环境污染和能源枯竭问题越发严峻,为满足日益增长的发电需求并减少环境污染,微电网的概念应运而生。然而,以分布式电源为发电端的微电网有波动性和间歇性,为提高电能质量和系统可靠性,储能系统因对微电网运行和控制的高灵活性而受到关注,且多储能系统更是当下应用及研究的热点和难点。容量作为储能系统独特且重要的物理量,当储能系统的容量较小时,应该考虑如何联合多个储能系统同步充放电;当储能系统的容量足够大（在较长时间内不出现过充过放情况）时,应该考虑如何使多个储能系统经济地运行。为了提高储能系统运行的经济性和稳定性并使储能系统有更强的鲁棒性,本文将采用分层结构并考虑实际系统中时延及时变拓扑的通讯约束,对保证小容量储能系统的能量均衡问题和大容量储能系统的经济运行问题进行了研究,给出分布式储能系统能量均衡控制方法与功率优化分配的控制方法。本文的主要研究内容如下:（1）首先给出储能装置的模型,分析其充放电原理与母线的接口电路以及实现功率补偿的方法。然后设计初级控制层,其下垂控制器和电压电流双闭环控制器实现了输出电压幅值和频率的稳定及功率均分的目标。（2）针对多储能系统的能量均衡问题及输出电压和频率偏差问题提出一种新的协调控制策略。首先利用通讯时延和时变拓扑的分布式一致性方法设计二级控制层,恢复初级控制层造成储能系统输出电压幅值和频率的偏差。然后考虑外部辅助能源可与本地储能装置进行能量交换以及通讯网络存在时延和时变拓扑的情形,提出一种可快速实现能量均衡的分布式控制策略;进一步考虑无外部辅助能源的情形,即利用各储能装置自调节方法,基于改进下垂控制和通讯约束下的分布式观测器方法提出了各储能系统自调节的能量均衡控制策略。理论分析和仿真实验验证了所提出控制策略的有效性。（3）针对大容量储能系统的经济运行问题,考虑多储能系统供需约束和功率输出约束,加入三级控制层给出基于通讯时延和时变拓扑下分布式储能系统的经济调度控制策略,理论上分析了所提出算法的收敛性能,仿真和实验验证了所提出控制策略的有效性。