化石能源的过量开采与利用,是全球能源危机的重要原因。为缓解全球能源危机,提高环境质量,利用可再生能源成为主要趋势。但是,受自然条件和地理位置影响,利用新能源(风能、太阳能等)的分布式发电具有不确定性,直接接入会对大电网造成干扰,不利于稳定运行。为了提高可再生能源的渗透率,将可再生能源发电进行规模化组合形成微电网,并利用控制中心对其进行控制与调度,大大降低了可再生能源的波动性对大电网的影响,提高了供电可靠性。由于微电网自身容量有限,风光剧烈波动或负荷瞬时大量接入或切除等情况,可能会导致微电网供电不可靠,难以维持稳定运行。为提高微电网供电可靠性,将距离较近的若干微电网进行组合形成多微电网,并设计运行策略,促使微电网进行功率交换。从而,缓解微电网的供电不足,这对微电网的安全稳定运行具有重要意义。然而,相比于单个微电网,多微电网系统的控制与优化会变得更加复杂。不但要考虑每个微电网内部各个分布式电源之间的协调,还要兼顾微电网之间的能量交换和协调。因此,这就成为多微电网研究的关键问题。为实现多微电网系统的协调控制与优化,本文研究了基于多代理系统的多微电网双层分布式控制方法和基于最优能量流的多微电网分布式优化经济调度方法。在多代理思想的启发下,提出一种双层控制模型,并设计微电网内部分布式控制律和微电网之间控制律,实现了可控分布式电源输出与容量成比例和微电网按可用容量成比例分配系统总功率缺额的目标。进一步,设计分布式经济运行算法,提出基于最优能量流的多微电网分布式优化方法,实现了微电网发电成本最小化和微电网之间最优能量流的目标。最后,搭建仿真平台,设计算例验证本文方法有效性。本文的主要研究内容包括:(1)基于多代理系统的多微电网双层分布式控制方法。首先,结合多代理思想,构造多微电网双层模型。其中,上层为通信网络,包括微电网内部网络和微电网之间网络,底层为多微电网系统。然后,基于上层通信网络,提出一种分布式控制算法,并给出从任意通信网络导出其控制表达式的一般方法。从微电网内部网络导出的控制律可以保证微电网内部功率平衡和可控分布式电源的输出功率与容量成比例,从微电网之间网络导出的控制律可以保证多微电网系统的功率平衡。此外,从理论上证明了所提出分布式控制算法的收敛性。最后,设计四种算例进行仿真,结果表明,当负载和环境均剧烈波动导致某些微电网功率不足时,微电网之间可通过功率交互,消除功率不足现象,使得多微电网系统在整体上保持功率平衡。此外,通过对比集中式方法,本文分布式方法具有更高的容错性。(2)基于最优能量流的多微电网分布式优化经济调度方法。为实现微电网之间的最优能量流,本文利用交替方向乘子法,提出多微电网分布式优化方法。此方法将全局优化模型分解为多个微电网局部优化模型,并以分布式的方式进行迭代求解,得到每个微电网内部的最优发电功率以及微电网之间最优功率交换。为满足微电网内部最优发电功率,同时保证微电网发电成本最小化,使得可控分布式电源之间满足等微增率准则,本文提出一种分布式经济运行算法。最后,搭建多微电网仿真模型,设计三种典型算例来验证所提分布式优化经济调度方法的有效性。从算例分析可知,通过运用交替方向乘子法,实现了微电网间的最优功率交换(最优能量流),即以分布式方式实现了多微电网系统的全局优化。同时,可控分布式电源之间满足等微增率准则,实现了微电网内发电成本最小化。此外,通过对比实验,相比传统集中式优化方法,本文所提方法具有更高的经济性。(3)多微电网系统仿真平台搭建。为测试本文分布式控制与优化经济调度方法的性能,首先,在Matlab/Simulink中,搭建微型燃气轮机、风力发电和光伏发电等电源模型。然后,搭建底层多微电网物理系统,设计各分布式电源控制方法。在此基础之上,构造上层多代理通信网络,并设计信息交互规则。最后,本文所搭建的多微电网系统仿真平台,能够满足各种不同的分布式控制策略,适应不同的通信网络结构。同时,能够满足多微电网双层分布式控制与优化经济调度的仿真需求。