近几年,随着国际能源需求形势日趋紧张,工业污染带来的环境恶化问题日益严重,基于可再生能源的分布式发电技术和微电网技术得到迅速发展。分布式发电技术能够充分利用可再生能源,但是大规模分布式电源接入电力系统将会影响到系统运行的稳定性和可靠性。微电网能够整合各种分布式电源的优势,协调分布式电源与大电网之间的矛盾,降低分布式电源对大电网的不利影响。但是随着微电网技术的发展,微电网系统呈现出分布式电源种类多样化、系统结构复杂化、控制策略不明确等诸多问题,亟需研究微电网能量管理系统及其协调管理策略,保障微电网内各分布式电源、储能系统以及负荷等设备协调稳定运行,以实现微电网功能最大化。首先简单地介绍了分布式发电技术和微电网技术的研究现状,简要分析了微电网能量管理技术的特点,总结了微电网能量管理系统的主要功能,分析了微电网能量管理技术的研究途径、方法和步骤等,为全文研究微电网能量管理系统及其协调管理策略提供了思路。其次针对微电网能量管理系统中本地智能控制层的变换器控制问题,介绍了微电网内各分布式电源和混合储能系统的工作原理与输出特性,研究了单个逆变单元的控制方法,在此基础上研究了微电网系统中多个逆变单元的控制策略。为设计微电网能量管理系统结构与功能以及制定能量管理策略奠定了基础。然后设计搭建了微电网及其能量管理系统。重点设计了微电网配电系统和监控系统,提出了基于专家协调控制中心和本地智能控制层的微电网双层能量管理系统构建方法,详细介绍了本系统硬件和软件结构与功能。在已搭建的微电网能量管理系统中进行了微电网运行状态测试,微电网内各个设备在并/离网状态下能够稳定运行。最后在前文基础上,研究了微电网能量管理策略。阐述了集中式分层控制思想和分散式多代理控制思想在微电网能量管理系统中的应用。针对微电网的并网和离网两种运行状态,提出了基于分层控制思想的能量协调管理策略,充分考虑了不同运行状态下微电网的能量管理目标以及储能系统的充放电特性。设计开发了微电网主控单元并完成了能量协调管理策略的调试与应用,运行结果验证了本文所提出的能量协调管理策略的有效性和实用性。