分布式发电(Distributed Generators,DGs)是布置在用户附近的小型发电单元,主要包括太阳能发电、风力发电、生物质能发电等,但是它们都有很大的随机性、间接性和波动性,无法对用电单位做到稳定可持续供应电能,DGs接入到大电网时,会对大电网带来冲击,造成一定的影响,为了削弱DGs直接并网的弊端,微电网作为一种新型的电网形式被提出,微电网有两种运行状态:并网模式和孤岛模式。当微电网受到扰动时,瞬间与大电网切断,微电网转化为孤岛模式运行,此时DGs的输出电压和频率值会受到干扰,偏离各自的稳定运行值。如果要保证微电网系统安全稳定运行,实现削弱DGs对大电网的冲击,解决系统出现电压和频率偏差的现象,那么DGs输出频率和电压必须保持在各自的参考值(额定值)附近,针对这个目的论文中进行了以下几个方面的研究:(1)介绍了微电网的分层控制,分层控制结构主要包括一级控制(下垂控制、维持在孤岛过程之后电压和频率稳定性)、二级控制(补偿由一级控制引起的电压和频率的偏差)和三级控制(在孤岛和并网两种运行方式下最优运行和并网模式下的潮流控制),同时也阐述了传统的多智能体系统分布式二级控制。(2)针对多智能体系统渐近同步与协调的缺点,介绍了有限时间协议控制,对分布式二级电压和频率辅助控制器进行了深入研究。与渐近稳定性相比,有限时间稳定性具有更好的抗干扰性能和系统即插即用能力,同时降低了通信故障的敏感性。有限时间下分布式二级控制的设定时间与系统初始状态有关,该策略不仅能保证有功功率共享分配,而且能使所有DGs频率和电压在有限时间内收敛到参考值,仿真实验结果分析表明,有限时间下分布式二级控制能够较准确地解决全局调压和精确有功率分配的问题,以及实现较好的稳态性能。(3)与基于初始条件相关的有限时间共识相比,本文又研究了固定时间的分布式二级控制策略,该策略理论上证明了无论系统的初始条件如何,给定系统的任何初始状态都可以在固定时间内进行电压和频率的补偿,通过构造固定时间辅助控制器对同步误差进行估计,实现DGs在微电网中的固定时间终端电压和频率的同步,以及DGs输出的实际有功功率按比例分配。