近年来,环境恶化和能源供给问题己引起人们的广泛关注,世界范围内风力发电和光伏发电己成为电力供给的重要来源。为解决这些问题,许多科学研究组织致力于对风能和太阳能等可再生能源的开发与利用。高渗透率可再生能源发电系统已经逐渐成为电力系统的发展目标,但在可再生能源高渗透率下的微电网容易受到随机可再生能源输出的扰动,微电网频率和电压会发生波动,甚至导致微电网系统的崩溃。而目前许多风能和光伏电源都是以电网跟随电流源的方式接入微电网,由于风能大小与光照强度的不确定性造成了风机和光伏出力的波动性,对微电网系统的可靠性造成了破坏。因此,本文针对分布式风光能源以电压源形式接入微电网,设计分布式风光能源电压源控制策略,使分布式风光能源主动参与微电网的频率和电压调节,从而保证高渗透可再生风光能源的安全稳定运行。本文建立了以直驱永磁同步发电机和光伏为基础的风光混合电压源微电网的模型,制定了风电与光伏混合微电网电压源控制策略。通过特征值分析法,从理论验证了混合电压源控制策略的可行性,结合RT-LAB与d SAPCE硬件在环实验证明了直驱风电与光伏发电参与微电网系统调频的可行性。具体工作安排如下:首先,本文分析了新能源风电与光伏混合微电网的组成架构与最大功率运行特性。混合微电网由直驱永磁同步发电机系统、光伏发电系统和储能系统组成,并从动力原理上对风电和光伏发电系统分别进行介绍,阐述了直驱永磁同步风力发电机的运行原理与光伏发电的运行原理,建立了直驱永磁同步风机模型与光伏模型。为了充分利用风能和太阳能,对风力机和光伏的运行区域进行了分析,通过对风光输出功率曲线的计算,设计了混合微电网中风能与光伏最大功率控制策略。其次,设计了混合微电网中直驱风电系统与光伏发电系统的电压源控制策略。考虑到直驱风电系统中背靠背变流器的功率流动与中间直流电压之间的关系,在机侧变流器控制系统中设计了直驱风电直流电压控制策略,在网侧变流器控制系统中设计了直驱风机电压源自适应下垂控制策略。通过对光伏最大功率曲线与中间直流电压的分析,设计了光伏电压源自适应下垂控制策略。然后,为了从理论上验证风电混合电压源微电网控制策略的可行性和研究混合微电网的小干扰稳定性,对混合微电网系统进行了动态建模,推导出系统的状态空间模型。用特征值分析法的基本理论,对混合微电网系统进行稳定性分析。通过对参与因子分析、敏感度分析和风光一次能源动态分析,验证了所设计的直驱风电与光伏混合电压源控制策略的正确性。最后,本文在RT-LAB与dSPACE实时仿真平台中对所设计的直驱风电与光伏混合电压源微电网控制策略进行了半实物实时仿真实验,并对仿真实验结果进行分析,进一步验证了新能源微电网直驱风电与光伏混合电压源控制策略的有效性与电压源型直驱风电与光伏发电参与微电网系统调频的可行性。