在全球节能减排和能源安全的双重挑战下,大力利用和开发新能源是实现可持续发展的重要途径,而有效地对新能源进行消纳的微电网则引起了广泛关注和重视。其中光伏微电网是一种较为常见的模式,其不仅促进光资源的就地消纳,而且有效提高本地电力供应系统的稳定性和经济性。随着微电网技术的逐渐发展,接入光伏微电网的设备种类越来越多,负荷预测的偏差和单一时间尺度的不确定性会造成微电网运行经济性降低。因此针对光伏微电网的特点设计一套既能保证微电网的安全稳定运行,同时又能提高可再生能源的效率的优化控制系统,已成为当务之急。本文首先详细分析了并网型光伏微电网各集成单元的工作原理、并网结构与运行特性,推导和建立了各单元合理和准确的数学模型;其次,研究了光伏微电网在并网运行状态下的控制原理和方法,并对实现光伏微电网的经济最大化、环境效益最大化和稳定性最优等三个目标制定出合适的优化控制策略,进而建立了并网运行方式下以运行成本最小和环境效益最大的控制模型,并转换成综合效益最大的优化目标模型。再者,本文在比较分析各优化算法基础上,提出了结合混合整数线性规划和改进粒子群的优化算法,其可有效地解决了计算过程中易出现的两种问题:一是变量收敛速度缓慢;二是最优解易陷入局部最优。同时,结合某研究院在2019年的光伏系统运行数据和气象数据,利用Matlab工具依次仿真了优化控制模型在一年四季中不同工况下的运行策略,对比分析采用该模型前后的综合效益,从而验证了优化控制算法及模型的有效性。最后,本文根据构建的优化控制算法及模型制作了一个小型光伏微电网优化控制系统。该控制系统的硬件部分以PLC为执行控制核心,软件部分利用Win CC平台开发而成,两者通过以太网通信。该系统不仅可实现对光伏微电网各组成单元设备的控制和监测,而且可通过多线程控制减少了系统响应时间,保证了微电网在各种工況条件下的稳定运行,实现综合效益最大化。