随着能源危机的加剧和大气环境的恶化,可再生能源的分布式利用及微网技术得到了广泛的关注。然而由于微网系统结构的复杂多变性,使得微网控制与保护系统在实际工程应用中存在较多难点问题,论文以某实际海岛型微网风光柴储综合应用与示范系统为研究对象,针对控制与保护技术的重点及难点问题展开研究。(1)论文针对微网结构复杂、各分布式电源运行协调困难等问题,提出了一种三层两网式的微网综合控制与保护系统设计方案,以满足微网工程中整体优化配置、各个单元协调、分布式电源就地控制与保护等功能需求。该设计方案采用站控优化控制层、协调控制保护层、就地控制与保护三层之间协调配置,通过监视网与控制网实现不同功能需求的通讯。为验证所提出的三层两网式微网综合控制与保护系统的协调运行运行情况,论文选取了“基于多变流器同时V/f黑启动策略”作为应用实例,通过RTDS仿真与现场实验验证了所提出的系统框架的可行性。(2)论文针对稳态运行下微网就地控制层中变流器控制策略,建立了同步旋转坐标系下DC-AC模块输出dq轴电流的s域平均模型,推导了直流母线电压波动、交流母线电压谐波对变流器中DC-AC模块输出的交流并网电流影响的表达式,并提出了一种比例积分结合双重复控制的改进控制策略,以实现对直流母线电压波动、交流电压谐波对DC-AC模块输出电流质量的影响同时抑制。为了验证论文所提出改进控制策略的有效性,进行了仿真与试验验证。结果表明论文所提出的控制策略能够有效抑制变流器中DC-AC模块输出的并网电流谐波,且动态响应性能较好。(3)论文针对异常状态下微网变流器及重点负荷应对策略,首先分析了系统电压发生异常时负序电压的特性,并针对微网电压不平衡的问题,提出了一种正序电压下垂结合负序电压比例积分控制的整体控制策略,通过仿真验证的方式,证明了所提出控制策略的可行性。同时,针对电压异常时微网变频器等负载无法稳定运行的问题,提出了一种基于三重并联库克电路的变频器异常电压穿越电源的设计方案,使得在系统电压发生异常时,变频器不停机且拖动电机输出转速、转矩、功率不发生变化。通过仿真与试验验证了所提出的设计方案能够有效的解决变频器异常电压穿越的问题。(4)论文针对两个微网的并网/解列过程中,微网协调控制层与就地控制层控制策略,分析了传统下垂控制在双微网并网/解列运行过程中的局限性,针对其动态响应性能较差,控制精度较低等问题,提出了一种计及线路等效电阻影响的δ-P-Q/V-P-Q下垂优化控制策略,以此作为双微网并网/解列运行过渡过程的控制策略。设计了在所提出改进控制策略下由协调控制层与就地控制层相配合实现双微网并网/解列运行的控制流程。通过仿真与现场试验验证相结合的手段证明了在所提出的控制策略及控制流程下,双微网可以实现并网/解列运行,整个过渡过程中微网电压、变流器输出电流无冲击。