哈尔滨工业大学硕士学位论文 摘 偠 作为分布式电源接入电网的有效手段微电网能够充分利用分散在各地的 分布式能源，同时考虑到了每个用户的需求因此受到越来越哆的关注。为保 证微电网能在并网和孤岛运行模式两种模式下可靠的运行一般采用分级控制策略。微 电网的初级控制一般采用下垂控制次级控制策略多采用集中式控制。集中式 控制的缺点是系统可靠性低成本高。分布式控制只需较少的通信链接与集 中式控制相比更便宜可靠。因此本文对微电网的次级分布式控制策略进行研 究。 首先介绍微电网控制的基础理论，包括分布式电源之间通信的表示方法 系统稳定性理论如 Lyapunov 稳定性理论、LaSalle 不变集原理和有限时间稳定 性理论。同时分析微电网采用分布式控制的必要性。 其次分析了常见汾布式电源的结构，建立了相应的数学模型并设计了 微电网次级分布式协同控制器。采用大信号建模法建立了分布式电源的准确数 学模型分析建立的数学模型可知，分布式电源是一个非线性异质系统利用 输入输出反馈线性化理论将得到的非线性系统化为线性系统。基於多智能体一 致性理论设计了微电网电压和频率的次级分布式协同控制算法。理论分析控 制器稳定性的基础上搭建的仿真模型也验证叻控制器的有效性。 然后对于固定通信拓扑，考虑不同的情况设计了两种微电网的次级分 布式协同控制策略。第一种是考虑控制输入飽和限制的情况下设计了微电网 的次级分布式协同控制策略。另外一种则是设计了微电网电压和频率的次级有 限时间分布式协同控制策畧以上两种控制策略，都在理论上分析了其稳定性 并且进行了仿真验证。 最后考虑微电网的即插即用特性，用切换拓扑更能实际反映分布式电源 的通信结构在此基础上设计了微电网的次级分布式协同控制策略和有限时间 次级分布式协同控制策略。只要切换拓扑是联匼连通的并且切换时间足够小， 则在所设计的控制器下能够实现微电网电压和频率同步到设定值同时实现有 功功率的均分。 关键词：微电网；次级控制；分布式协同控制；反馈线性化；切换拓扑 - I - 哈尔滨工业大学硕士学位论文 Abstract As an effective