节能减排和绿色电力共同促进了可再生能源发电的迅速发展。分布式发电(Distributed Generation,DG)作为可再生能源发电的主要形式,其输出功率受可再生能源的间歇性特征影响,波动性较强且较难预测。因此,大规模的DG并网将会引起配电网母线电压波动、配电网需求侧功率无序波动等问题。为解决DG的并网问题,提升配电网对DG的容纳能力,传统储能技术以及虚拟储能(Virtual Storage,VS)控制技术已受到国内外学者的广泛关注。然而,传统储能价格较高且容量有限,而依赖于负载0-1控制的VS技术灵活性较弱且不可控制无功。因此,为解决上述问题,提升配电网对并网DG的容纳能力,本文基于电力弹簧(Electric Spring,ES)理论,’提出基于电力弹簧的虚拟储能(Virtual Storage based on Electric Spring,VSbES)概念及其控制方法,主要内容如下:1.对单个VSbES的控制方法进行研究。建立VSbES的功率控制模型,包括有功控制模型与无功控制模型。以功率控制模型为基础,研究VSbES的控制方法,建立其控制回路,包括ES输出电压的幅值控制回路与ES输出电压的相位控制回路,并通过仿真验证所述方法的有效性。2.对单个VSbES控制方法的自适应改进进行研究。建立VSbES的运行曲面图,并以此为基础,分别分析非关键负载(Non-Critical Load,NCL)投入后的调节量振荡原理、NCL切出后的调节量偏移原理。基于电流反馈,提出单个VSbES的自适应改进方法,并通过仿真验证其有效性。3.对多个VSbES的协同控制策略进行研究。分析多智能体技术的原理,综合树状与环形两种多智能体结构,建立基于多智能体的多VSbES分层协同控制架构。基于改进的粒子群优化算法,研究多VSbES协同的上层控制策略,分别建立目标函数与约束条件。同时,提出多VSbES协同下层控制策略,并通过仿真验证所述协同控制策略的有效性。4.以南京江宁某区域电网为应用环境,对VSbES在电力系统中的应用进行研究。使VSbES仅参与有功功率调控,将其应用于含DG配电网的需求侧功率波动平抑、负荷实时电价响应,分别进行原理研究、算例分析。使VSbES同时参与有功功率调控与无功功率调控,将其应用于DG并网的反孤岛保护,分别进行原理研究、算例分析。通过以上实例证明VSbES可在电力系统中实现多种功能,有效提升配电网对DG的容纳能力。