微电网(下文简称微网)是将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合,形成一个单一可控的单元,同时提供电能和热量的系统。微网可以运行于并网模式和孤岛模式,相比于传统电网,其具有诸多优势,其中之一就是为接纳新能源、提高电力系统效率和可靠性提供了新思路。然而,微网由于具有惯性小、内部电源随机性和间歇性强、负荷功率多变等特性,其孤立运行时非常依赖快速通信,导致微网控制系统的设计、调试和维护都非常困难。在微网传统的控制模式中,集中控制和分布式控制均无法摆脱通信的制约,而分散控制的实现虽然无需依赖通信,但由于能够采集的本地信息有限,因此通常无法同时实现系统调频调压和经济调度的功能。在此背景下,本文围绕上述问题展开研究,针对孤岛微网中分布式电源的有功和无功控制原理,主要完成了以下工作：1.分布式电源分层／分散有功自趋优控制策略孤岛微网中,下垂控制策略广泛应用于分布式电源间功率的分配控制。基于有功控制方式的角度,可将微网中分布式电源分为两类：1)电压控制型电压源变流器有功功率-频率下垂型分布式电源(后文简称P-F型分布式电源)；2)电流控制型电压源变流器频率。有功功率下垂型分布式电源(后文简称F-P型分布式电源)。在不包含微网中央控制器和通信系统的前提下,针对上述两种分布式电源,提出相应的分层／分散有功自趋优控制方法。该方法通过一个基于局部反馈的控制策略实现电力系统传统的三层控制：分散一次控制、分散二次控制和分散三次控制。其中,分散一次控制采用传统的线性有功下垂控制方式,维持微网良好的动态特性；分散二次控制使微网频率恢复到允许的范围内；分散三次控制使各分布式电源按照等微增率准则实现有功出力分配的优化。2.分布式电源分层／分散无功自趋优控制策略基于无功控制方式的角度,可将微网中分布式电源分为两类：1)电压控制型电压源变流器无功功率-电压下垂型分布式电源(后文简称Q-V型分布式电源)；2)电流控制型电压源变流器电压-无功功率下垂型分布式电源(后文简称V-Q型分布式电源)。在不包含微网中央控制器和通信系统的前提下,针对上述两种分布式电源,提出相应的分层／分散无功自趋优控制方法。该方法不仅可以解决由于微网中各分布式电源的输出阻抗(包括虚拟感抗和线路阻抗)失配而导致的无功出力无法得到合理分配的问题,同时还可以解决微网中公共连接点的电压由于无功负荷波动及传统下垂控制自身的缺陷等因素导致的电压幅值降落问题。本文提出的分层／分散自趋优控制策略可以解决传统微网控制中的通信瓶颈问题,实现分布式电源的即插即用功能,不仅提高了分布式电源接入微网的灵活性,而且使得微网本身具有较好的自组织性,在智能电网中具有良好的应用前景。