近年来,由于环境问题日益突出、化石能源的枯竭和能源需求的增加,分布式发电技术因其具有低能耗、高效率及经济性等优点而得到迅速发展。随着越来越多的分布式发电并入大电网,给大电网的安全稳定运行带来影响,为此将其以微电网的方式并入大电网。由于微电网中不同类型发电单元的工作特性和成本特性不同,使得对微电网的经济优化及其控制的研究很有必要。为保证系统运行可靠性和可拓展性,本文重点研究了微电网的分布式控制,将多智能体系统(Multi-agent System,MAS)的一致性理论与微电网的运行控制相结合,提出了基于有限时间一致性算法的微电网分布式分层优化策略,并通过仿真算例验证了所提控制策略的有效性。主要内容如下:(1)建立了逆变器的数学模型,并分析了下垂控制在不同电压等级下的功率传输特性。为解决微电网的优化控制问题,将多智能体的一致性理论应用于微电网的优化控制中,同时为了使智能体系统收敛速度更快和控制精度高,采用了快速有限时间一致性算法,并用李雅普诺夫稳定性判据分析了控制算法的稳定性。(2)针对微电网的功率分配及电压频率控制这一问题,提出了一种基于有限时间一致算法的微电网功率分配及频率电压控制策略。该策略在下垂控制的基础上,采用MAS的一致性理论估算出系统总有功和总无功备用容量,当负荷变化时各电源按其备用容量比例实现有功和无功精确分配,然后通过下垂控制原理来使各电源输出功率为该分配值,同时引入频率电压补偿量,应用多智能体一致性技术实现了系统的频率和电压维持在额定值。(3)为保证微电网经济最优运行,同时系统的频率和电压能稳定在额定值,提出了一种基于有限时间一致性算法的微电网分层优化策略,该策略是在基于有限时间一致算法的微电网功率分配及频率电压控制策略的基础上进行改进,保留一级控制层和二级控制层,在三级控制层中引入微增率的概念,根据有限时间一致性理论和“等微增率准则”求解各DG的发电功率最优值,并将该值返回至一级控制层。