为响应国家能源利用可持续发展战略,近些年在分布式电源和微电网技术研究方面取得了不错的成果,更多的清洁能源被加以利用成为微电网中的一员,可是由于风力、光伏等分布式电源出力容易受到自然条件的影响,倘若不对其进行严格的调控直接投入大电网将给系统带来不利影响,所以储能单元的调节对于微电网的稳定运行是必不可少的,将为实现新能源的充分利用、系统供需平衡、提高经济效益提供重要支持。而如何实现微电网能量的有效控制和调度,使各发电单元相互协调,保证微网系统的稳定运行及并离网无缝切换,成为微电网能量管理系统亟需解决的难点。本文以集中式储能下风光储交流微电网系统为研究对象,考虑各微源出力和负荷需求,采用底层控制与上层调度结合的方法,实现微电网的最佳性能。主要研究内容如下:首先,针对微网系统的各组成部分进行研究,详细分析微网系统中光伏电池、风电和锂电池储能的工作原理、拓扑结构及控制策略。针对系统在不同运行模式下设计合理的控制策略保证微网稳定运行。进一步采用相应的最大功率点跟踪控制使风光发电单元的输出功率保持在最大状态,并与电压控制结合,保证直流侧电压稳定,电能完全转化。其次,在研究底层风光储微网系统框架及工作特性的基础上,针对微电网整体运行性能的协调控制,采取一种分层控制和能量管理结合的控制方案。储能单元采用V/f下垂控制按照微电网能量管理系统的调度指令充放电,风光发电系统采用最大功率点跟踪控制输出电能,确保分布式能源得到充分利用,通过基于功率跟踪的控制方法保证微电网的稳定运行;在离网运行时,通过上层能量管理系统为底层控制器指定参考有功功率,极端情况下可进行切微源与甩负荷的操作,完成能量协调管理,维持母线电压和频率的稳定,避免运行模式切换对微电网造成的暂态震荡;孤岛转并网时,增加预同步处理模块,实现小冲击电流的并网,通过基于频率跟踪的控制方法使得微电网有更高的可靠性。最后,研究上层微电网能量控制策略,提出一种微电源与储能实时调度方法,并在Matlab/Simulink平台中搭建整个能量管理系统模型,在稳定控制条件下针对不同工况,模拟负荷波动、外界条件变化下的风光发电功率波动以及并离网切换进行离线仿真测试。随后在实验室半实物仿真平台,利用Modeling Tech的Star Sim HIL及Star Sim RCP实时仿真软件将使用Simulink搭建的微网系统模型及控制模型下载到PXI实时仿真器中运行,模拟和仿真一个真实微电网,与Matlab/Simulink离线仿真相比,来进一步验证微网系统在各种工况下控制策略的可行性和合理性。