微电源作为经济,可靠,清洁的能源,以分布式电源的形式接入电网中,可以有效的缓解传统供电方式能源危机、集中的供电方式弊端问题。然而,从微电网经济稳定运行的角度出发,提出了微电网的分层协同控制概念。单独基础物理层的控制无法实现对全局的控制,其主要以逆变器下垂控制作为控制策略,保证系统微源输出功率的精确分配及系统稳定运行。微电网的二级控制主要是针对初级控制出现的电压和频率的偏差,以恢复电压和频率为目标,实现系统能够在电压和频率基准值稳定运行。微电网的三级控制主要是实现微源输出功率和负载之间的优化协调控制及能量调度管理,以实现微电网的经济稳定运行。本文的研究重点在于下垂控制策略。下垂控制策略作为微网中逆变器控制的重要策略,被广泛应用,其主要优点是在不依赖各逆变器之间的通信,能够根据自身输出的功率进行本地调节。但下垂控制有着固有的局限,例如,功率耦合问题,各逆变器间之间的功率分配问题和有差调节等问题。因此,本文主要研究低压微网环境下的下垂控制策略。首先,基于微电网分层控制架构和逆变器现有的几种控制策略,其包括PQ恒功率控制、VF恒频恒压控制后和下垂控制,对比分析各控制策略的优缺点和各适用场合。在此基础上,以两个并联逆变器为例,推导出在不同的输出特性下的下垂控制策略算法。依托MATLAB仿真平台,搭建了单个微源逆变器控制系统架构,对下垂控制策略进行了仿真验证。其次,针对孤岛模式下,微电网并联逆变器由于线路阻抗不一致引起的功率耦合及功率无法按比例精确分配的问题,在传统下垂控制算法的基础上,设计了可变虚拟阻抗法。仿真分析结果表明,本文设计的改进下垂控制算法不仅解决了功率耦合问题,还有效的提高了在线路阻抗不一致的情况下功率分配精确度。并且克服了传统下垂控制在负载变化时出现的电压降落,频率偏差问题,能够使电压频率恢复到给定基准值。最后,针对下垂控制在负荷波动较大时无法保证电能质量的的问题,提出了不同时间尺度的微电网二级控制。改进的下垂控制是实时调节过程,较短时间尺度内进行输出功率的调整和电压/频率的调整。二级控制可根据负荷的预测和各微源输出功率的预测,根据协调优化结果进行较长时间尺度内的调节。本章在多智能体系统结构框架下给出了微网分层控制结构,给出了各智能体的任务,实现了下垂控制二级控制,完成了仿真验证。