随着国民经济的快速发展,为了应对日益增长的能源需求与化石能源枯竭的矛盾,以及越来越大的环境保护压力,可再生能源的有效利用已经受到了各方的关注,积极开发利用风能、太阳能等可再生能源、提高能源效率逐渐提上议程。微电网作为协调配电网和分布式电源矛盾的关键系统,可以有效解决大量分散、特性各异DG(特别是随机性、间歇性显著的风能、太阳能等可再生能源)的简单并网问题,同时保证系统的稳定性、防止分布式电源的大量接入引发电网电能质量和保护失灵等不利影响。本文立足国内外微电网的发展现状,围绕微电网工程应用,研究微电网规划配置、分布式电源控制策略、微电网协调运行、微电网能量管理等关键技术,主要内容包括：基于对国内外微电网示范工程现状的深入调研,介绍了微电网的关键技术与工程应用情况,在技术层面着重分析了微电网优化配置方法、微电网分布式电源与储能的并网控制策略、微电网系统协调控制方法、能量优化管理技术研究现状,并提出其在实际运行中遇到的不足。针对风光储微电网系统,综合考虑其经济性、可靠性和可再生能源利用率等方面进行容量配置研究,提出了一种结合运营模式和调度策略的计算方法；从工程应用的角度出发,详述了计算满足电力系统运行规范、微电网友好接入条件的联络线功率限值的方法；针对建立的求解模型,提出了一种基于限定搜索范围、增加随机个体等措施的改进遗传算法,并对实际配置问题进行了求解,优化结果体现了改进算法的可行性和优越性。针对微电网储能系统自身存在的结构特点,提出了一种基于锂电池和超级电容的直流对等式混合储能的协调控制策略,该控制策略能够有效抑制直流母线电压冲击与波动,提高系统动态响应；针对微电网中负荷与储能运行控制之间的交互性,设计了储荷集成控制单元(SLu),提出了一种基于一体化控制的储荷协调控制策略,利用可控负荷的大容量特点增大了储能系统的功率调节范围,同时利用储能的平滑出力特性补偿了负荷控制时功率切除的离散性,提高了微电网运行的可靠性与经济性。在分析微电网常见协调控制模式、传统微电网分层分布式控制策略的基础上,针对现有的微电网三层控制策略存在的不足之处,提出了一种基于双模态分布式控制的微电网分层控制策略,详细分析了所提控制策略中三层控制的结构特点,以及较现有的常规控制策略的创新之处。理论分析与工程应用均表明所提出的双模态控制策略,在并网和离网状态下均能够保证微电网安全稳定运行。考虑到可再生能源预测精度随时间尺度减小而提高的特点以及不同时间尺度能量管理之间的强耦合关系等因素,在常规多时间尺度能量管理框架的基础上,提出了微电网多时间尺度能量管理的改进模型及其协调控制策略,即通过在超短期调度与实时控制之间增加超超短期调度,在长期调度与短期调度之间增加缓冲边界约束,在超短期调度中加入与长期特性有关的储能荷电状态惩罚项等改进措施,实现了对微电网能量管理的逐级细化、优化求解以及全局和局部的协调。