追求现代电网,让消费者能够参与环境友好型能源,是许多电力设施规划者和研究者关注的中心。这种兴趣促进了当代电网系统对可再生能源（REs）的高度接受,这种新的电网组织方式被称为微电网（MG）。然而,风能和太阳能光伏等间歇性能源在现代微电网（MG）中的高渗透率导致了一些关于电网稳定性、能源管理、辅助服务和市场波动的重大挑战。应对这些挑战需要具有短响应时间的高效储能系统,如电池储能系统（BESS）,它可以通过向电网注入瞬时电力和支持传统发电系统来提供频率和电压支持。在本论文工作中,基于子系统模型方法,有效地设计了一个由BESS、光伏系统、柴油发电机和强电网组成的交流微电网。每个子系统的性能分析和验证都是以BESS的系统频率、电压和惯性响应为重点进行的。首先,开发了一个二阶电阻-电容等效电路电池模型,称为增强型自校正模型（ESC）,在各种工作条件下进行直观和准确的模拟。该模型包括等效串联电阻周围的极化电压降。它还包括由锂通过电解质迁移引起的扩散过程,以及描述由于对应于给定输入电流的开路电压的偏差而产生的动态和瞬时滞后。同时,为了提取电池开路电压（OCV）与So C和温度的关系曲线,进行了电池单元的特征分析。在对ESC电池模型进行关键的验证过程后,它就成为使用一种叫做扩展卡尔曼滤波（EKF）的基于高斯滤波的方法进行电池状态估计的关键条件。该估算器使用顺序概率推理的一个特定案例,根据从电池循环器收集的测量电压和从电调模型获得的预测电压之间的输出误差,动态地改变状态值。在光伏方面,基于数据表-参数识别方法提出了一个等效电路电池模型。然后,最大功率点跟踪技术的增量电导率算法被连接到升压转换器,以便为所需的直流链路电压产生转换器的门控占空比。为了验证光伏系统的准确性和效率,在光伏阵列和其电力调节装置（PCU）的直流链路之间进行了系统性能分析。在交流层面,设计了一个由同步机和励磁单元组成的柴油发电机,并由其调速器侧的自动电压调节器（AVR）进行有效控制,还进行了稳定性分析,以验证网络干扰后系统的稳健性。此外,通过增加发电量扩大了同步发电机和励磁单元的组合,然后与输电线路连接,形成一个强大的电网。最后,由电网支持转换器、非隔离双向直流转换器和基于三端双向开关的共同耦合点（PCC）类型组成的电力对话和控制系统作为接口设备,用于整合所设计的分布式能源资源（DER）。此外,估计的充电状态（So C）被设定为BESS充电器层面的智能控制技术的约束条件,以实现安全的充电和放电过程,考虑到AC-MG与公用电网之间的需求和供应。此外,光伏系统和BESS的虚拟惯性仿真技术在它们各自的PCU中进行,以改善它们在交流-MG中的紧急情况下的惯性反应。MATLAB Simulink作为一个建模和仿真环境。