孤岛微电网作为一种灵活高效的新能源分布式发电消纳方式,已取得广泛的关注,近年来得到了快速发展。由于传统的下垂控制使得孤岛微电网惯性缺失、稳定性降低,具有惯性支撑能力的虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）控制技术在孤岛微电网中应用愈来愈广泛;而基于多智能体系统（Multi-Agent System,MAS）理论的分布式控制技术,相较于传统集中式控制而言,具有可扩展性好、灵活性高等优点,使得孤岛微电网具备分布式实现多种复杂控制目标的能力,因而研究基于多VSG的孤岛微电网分布式控制技术具有重要的理论价值和应用前景。本文围绕基于多VSG的孤岛微电网分布式二次控制策略展开研究,主要研究有功/频率动态耦合振荡问题、无功分配及其与电压恢复的协调控制问题,和通信时延下分布式二次控制策略的稳定性问题,以改善系统稳定性和电能质量。论文主要研究内容及贡献如下:（1）针对基于多VSG的孤岛微电网有功/频率动态耦合振荡问题,提出了分布式VSG稳定器的概念,以及含分布式VSG稳定器的有功/频率二次控制策略。首先,建立了多VSG的有功-频率环的小信号模型,分析了有功/频率动态耦合振荡机理。其次,在有功/频率二次控制策略中引入分布式VSG稳定器,通过有功/频率二阶一致性控制来减小VSG之间响应速度的差异,实现了动态耦合振荡的有效抑制,改善了孤岛微电网的动态性能。最后,通过收敛性能分析,验证了分布式VSG稳定器对系统动态性能的提升作用。（2）针对基于多VSG的孤岛微电网无功分配问题,提出了分布式自适应虚拟阻抗控制（Distributed Adaptive Virtual Impedance Control,DAVIC）策略。首先,通过Lyapunov稳定性理论证明了该策略在不考虑阻抗-无功调节特性时具有渐进稳定性。其次,通过线性化的无功传输方程,定性分析了阻抗-无功调节特性,探明了调节虚拟电抗时存在临界阻抗角,而调节虚拟电阻时则无阻抗角要求,统一了现有的无功分配控制中虚拟阻抗的调节准则,以指导DAVIC策略的设计。最后,根据所得虚拟阻抗调节准则和系统解耦要求,导出了所提基于虚拟电抗的DAVIC策略,提高了DAVIC策略的稳定性。（3）针对基于多VSG的孤岛微电网无功分配控制与电压恢复控制存在矛盾的问题,提出了分布式平均电压恢复控制（Distributed Average Voltage Restoration Control,DAVRC）策略。首先,通过恢复孤岛微电网内各VSG的平均电压,消除了无功分配控制与电压恢复控制之间的内在矛盾,实现了二者的协调控制。其次,通过输入-状态稳定性（Input-to-State Stability,ISS）理论,分析了不同平均电压观测器的稳态收敛条件,证明了所提平均电压观测器对采样误差和VSG即插即用具有鲁棒性,提高了DAVRC策略的适应性。（4）针对前述所提分布式二次控制策略在通信时延下的稳定性问题,首先将孤岛微电网小信号模型拓展至含通信时延的情形,以特征根分析方法,分析了固定通信时延下含所提分布式二次控制策略的孤岛微电网稳定性。其次,提出了时延预测器的概念,以及通信时延下基于时延预测器的孤岛微电网分布式二次控制策略,通过对比分析探明了分布式VSG稳定器的时延鲁棒性机理。最后,通过Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了时变时延下含所提分布式二次控制策略的孤岛微电网保持稳定性的充分条件。