随着能源短缺和环境污染问题日益严峻,人们越来越重视对清洁、高效可再生能源的开发。微电网技术作为分布式电源并网的关键技术手段,能够综合利用多种可再生能源,满足用户多样化的用电需求,受到了广泛的关注。由于分布式电源出力具有随机性,导致微电网并网时给配电系统带来了不可忽视的电能质量问题,其中电压波动问题较为突出,不仅造成设备损坏,还会带来巨大的经济损失。因此,深入研究微电网接入配电网的电压控制问题,对提高电力系统的稳定性具有非常重要的意义。首先,本文分析了分布式电源的结构和工作原理,在此基础上建立了含微电网的配电系统双层电压控制模型。上层配电网模型以最小化网络损耗和调压成本为目标,下层微电网模型以最大化经济收益为目标,综合考虑了潮流、电压安全、分布式电源出力限制、储能充放等约束条件。基于分层控制思想的电压控制模型具有良好的拓展性,避免了集中式控制通信要求高、计算量大的缺点。其次,针对微电网并网引起的电压波动问题,提出一种基于电压灵敏度指数的微电网选址定容方法,通过电路叠加定理计算线路电压降,分析微电网接入位置、接入容量对配电系统电压分布的影响,利用电压灵敏度指数对微电网进行合理规划。在Simulink中使用IEEE-14节点模型进行算例分析,实验表明基于电压灵敏度指数的选址定容策略可有效减少配电网电压波动,充分发挥微电网在配电系统中的调压作用。最后,为进一步优化双层模型,针对光伏出力的随机性,提出一种基于机会约束规划的随机变量处理方法,构建计及光伏出力不确定性的分层电压控制模型。模型以配电网调压成本、网络损耗、微电网收益为优化目标,利用机会约束考虑光伏预测值的偏差,将其转化为确定性等价条件进行求解,减少了光伏出力不确定性对配电系统电压的影响。针对配电网与微电网的交易电价无法自适应调节的问题,提出一种功率-电价曲线生成策略,利用分段线性拟合法对功率与电价的函数关系进行处理,采用博弈论中的迭代搜索算法对模型求解。仿真分析了配电网电压水平及微电网收益情况,验证了所提控制方法在稳定电网电压、提高电网收益方面的优势。