“双碳”时代的开启,将加速新能源发电基地的建设,大力促进风光水柴储一体化交流微电网的发展和应用,这对于实现“3060双碳目标”具有非常重要的价值和意义。交流微电网中微能源和负载的接入大都通过惯量弱、非线性强的电力电子变换装置作为接口,则性能优异的功率控制技术是保障微电网电能质量、可靠性、稳定性、以及经济性等方面的前提条件。因此,该文就微电网底层控制中的整流和逆变控制,以及二层控制中的功率分配等功率控制关键技术提出一些改进策略,提升了微电网系统的运行效率、稳定裕度和功率分配效果。主要研究内容和成果如下:（1）构建微电网发电机或交流源整流器的统一控制策略。该策略解决了针对交流微电网中可调度交流微源（如柴油发电机、水轮机等）的源侧整流器和交流母线上高压直流负载的前级整流器存在控制运算量大、性能受源边参数影响严重、高频大功率应用难以实现等问题。通过控制三相交流电的每相输入阻抗为恒定值来实现高功率因数整流变换,不仅省去源侧电压采样环节,而且避免了传统dq变换和空间矢量调制所需的复杂控制算法,极大降低了采样量、运算量和控制复杂度。此外,因所提控制方法无需微源角度信息（如电机位置角、电压矢量角）、电感值和解耦处理,使得整流器免受输入电感（或电机绕组电感）不确定或变化时对控制性能的影响,从而提升了系统的鲁棒性。再者,所提方法仅需低端控制芯片或全模拟电路就可实现高性能整流功能,既降低整流器的控制成本,又可规避芯片受限带来的影响。（2）提出考虑多扰动影响下微电网逆变器的改进无源非线性控制方法。该方法解决了因微电网中接入大量电力电子变换器负载和伺服电机驱动系统等恒功率负载引起的“源-荷”相互作用加剧,系统阻尼降低,容易产生振荡等稳定性问题。所提无源控制器基于逆变器动态模型的能量特性,以阻尼注入的方式控制微电网逆变器,具有动态性能好,物理意义明确,可保证系统全局稳定性的优势。但逆变器模型往往受参数不确定、未建模误差和外部扰动等诸多因素影响,致使单一无源控制的跟踪精度较弱。为此,利用扩张高增益状态观测器对系统总扰动进行高精度观测,补偿稳态误差并消除其对控制性能的影响,大幅提升了微电网逆变器的控制精度和鲁棒性。（3）提出微电网无功功率分配和电压频率恢复相融合的分布式二层控制方法。该方法解决了微电网中由分布式发电单元（微源和电力电子接口组成）下垂控制导致的交流母线电压和频率跌落问题,由分布式发电单元和交流母线间传输线阻抗未知时变引起的无功功率不均分问题,以及传统分布式电压频率恢复和无功均分控制同时实现时通讯负担重、通讯故障易影响底层控制问题。该文将基于分布式自适应虚拟阻抗的无功功率均分控制方法和基于动态平均一致性算法的电压频率恢复方法相结合,同时实现电压频率恢复和功率均分控制,并对所提方法的运行原理、性能和稳定性进行了深入分析。该方法具有通讯数据量少,通讯故障不破坏底层控制,以及对现有微电网逆变器控制结构变动较少等优点,适于推广应用。（4）搭建由电机拖动的2k W发电机实验平台和基于Typhoon HIL 602的硬件在环交流微电网系统。微电网系统由3台分布式发电单元和负载组成,其中,功率部分由Typhoon HIL 602模拟,控制器实物由数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）和现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）构成。通过对微源侧整流器、微电网逆变器以及微电网系统的运行性能进行实验测试,从而验证了所提控制方法的有效性以及理论分析的正确性。