近年来,全球变暖、能源危机等问题促使分布式电源或分布式发电(Distributed Generation,DG)的使用增加。作为就近消纳DG的有效途径,微电网得到了迅速发展。然而随着DG渗透率的增加,孤岛运行的微电网中DGs间的协调控制、电能质量不高等问题也日益凸显。微电网中含有大量电力电子接口的发电单元(如通过逆变器连接的光伏阵列),低惯性的特性使其与传统大型电力系统的控制有所不同。因此,设计合适的控制策略来保证微电网的安全可靠运行已成为当前的研究重点。单独的本地控制难以实现对全局的调控,为了实现系统层面的控制,微电网分层控制的方式被提出。在分层控制中,初级控制能够迅速维持系统的稳定,但却使频率和电压偏离各自的设定值。二级控制则主要以恢复频率和电压为控制目标。为了克服集中式和分散式二级控制的不足,本文提出基于多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的分布式控制方法。由于在实际通信网络中通信延时不可避免,且通信延时可能对微电网的稳定运行带来不利影响。因此,本文重点研究通信延时对微电网控制系统性能的影响。本文的主要研究内容如下:(1)从微电网的分层控制架构与三相并网逆变器的数学模型出发,研究并网逆变器现有的四种控制方式:PQ控制、V/f控制、下垂控制以及基于虚拟同步发电机的控制,阐述了各自的优缺点及适用场合。(2)针对初级控制使系统频率产生偏差的缺点,提出基于MAS的孤岛微电网分布式两级频率控制架构。其中在二级控制中,采用事件触发的机制,即仅当系统频率偏差大于设置的安全阈值时才启动分布式控制策略。该策略允许网络中存在通信延时的情况下,以分布式的方式确定各DG单元的有功功率设定点,因此它具有复制传统自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)中离散时间比例积分器的功能。(3)为解决初级控制引起的电压偏差以及受线路阻抗等因素影响使得无功功率分配不均的问题,在初级控制的基础上提出了一种分布式的二级全网平均电压恢复控制策略。一致性算法以分布式的方式获得对全局总无功功率需求的估计,调整各发电单元的无功功率设定点,从而实现了节点电压的自动调节。仿真验证了在线路阻抗不匹配的情况下,所提策略能够使全网平均电压恢复到一定安全范围内以及保证精确的负荷无功功率共享。