随着新一轮能源革命的兴起,可再生能源逐步替代化石能源的必要性日益突出,微电网是多种可再生能源的高效利用形式。考虑到可再生清洁能源具有随机性和间歇性,在负荷高峰期利用微电网中分布式储能单元(Distributed Energy Storage Units,DESUs)放电实现供需平衡必不可少。为了实现负荷功率的合理分配,在功率等级和种类相近的DESUs放电过程中要保证荷电状态(State-Of-Charge,SOC)平衡。另外,并联DESUs的功率变换器系统(Power Converter System,PCS)之间功率偏差会影响SOC平衡甚至导致模块损坏。因此,要求并联储能单元PCS之间功率均分。针对上述要求,本文在总结和分析现有PCS控制方法基础上,提出一种分散式对等结构的改进下垂控制策略,实现了微电网中分布式储能单元SOC平衡和PCS之间的功率均分。针对该方案无功功率均分中存在的电压偏差问题引入电压补偿控制,保证公共耦合点(Point of Common Coupling,PCC)电压在允许范围内。该方案不存在模块之间及控制层面之间通信,基于下垂控制的对等结构保证了模块“即插即用”的特点。本文首先用时间离散化的方法重点分析传统下垂控制暂态调节过程,为提出和分析改进下垂控制策略奠定了理论基础。其次,根据下垂控制的暂态调节过程提出一种分散式对等结构的改进下垂控制策略:基于SOC频率下垂控制、基于∫Qdt-V电压下垂控制和基于∫Pdt-V电压补偿控制。三种控制分别实现了DESUs荷电状态平衡、无功功率均分和电压恢复,并重点利用时间离散化方法从暂态调节过程证明了改进下垂控制策略理论的正确性。再次,针对该方案建立了降阶的小信号模型,绘制关于改进下垂控制策略各个参数的根轨迹,分析各个参数对系统小信号稳定性和动态性能的影响,为设计者提供参数选择依据。最后,利用PSCAD/EMTDC搭建了三台线路阻抗不一致的DESUs并联系统仿真模型,仿真结果验证了改进下垂控制策略的有效性;基于两台并联逆变器的实验平台进行实验验证,仿真和实验结果均表明改进下垂控制策略可实现SOC平衡、无功功率均分和电压恢复。