将生物质燃气内燃发电机组与光伏、储能等分布式电源组合构成生物质微电网,可为农村或农业园区等生物质能资源丰富的区域提供稳定的电力供应,具有实际应用价值。生物质微电网具有并网和孤岛两种运行模式,其并网点电压调节和并离网切换控制是保证微电网稳定运行的关键技术,对保证负荷的安全可靠用电具有重要意义,本文以此为主要内容,进行了如下研究工作:在阐述目前常见的生物质发电技术基础上,构建了以生物质燃气内燃发电机为主要电源、光伏和储能为辅助电源的“多能互补”的生物质微电网。给出生物质微电网系统结构和各分布式电源的运行控制策略,对生物质微电网控制管理系统的结构、主要功能和通信方式进行了介绍。生物质微电网并网运行时,可与公用电网进行功率的双向传输。当微电网向公用电网传输功率时,受联络线阻抗的影响,并网点电压会出现升高甚至越限问题。本文在分析微电网并网点电压影响因素的基础上,提出了基于有功无功协同控制的微电网并网点电压调节策略,分布式电源无需与微电网控制器通信,仅依据本地电压信息即可参与电压调节。给出了分布式电源的控制结构,在Matlab/Simulink中建立了相关仿真模型,通过仿真验证了策略的有效性和可靠性,结果显示所提控制策略可以减小生物质微电网并网运行时的并网点电压偏移幅值,保证电压始终维持在允许范围内,不会出现越限问题。生物质微电网由并网切换至孤岛运行时,燃气内燃发电机控制模式需由恒功率控制切换至恒压/恒频控制,作为主电源维持微电网内电压和频率稳定。燃气内燃发电机控制模式切换瞬间,因不同运行模式控制器输出值之间存在跳变,降低了其控制系统的稳定性。针对这一问题,提出基于初值跟随的燃气内燃发电机控制模式切换策略,微电网并网运行时,令燃气内燃发电机孤岛控制器输出值跟随并网控制器输出值同步变化,控制模式切换瞬间不同控制器输出值之间具有连续性。通过仿真验证了策略的有效性,结果显示所提策略可以减小微电网并离网切换过程中电压和频率的波动范围。并离网切换过程中微电网内往往存在着较大的不平衡功率,此功率超出燃气内燃发电机的瞬时功率响应能力范围,则会引起微电网内频率的大幅波动,影响供电电能质量。若能通过快速的切机切负荷操作将不平衡功率控制在燃气内燃发电机瞬时功率响应能力范围内,则能有效避免频率越限问题的发生。本文在分析孤岛检测时间及分布式电源功率调节响应时间的基础上,给出了微电网并离网切换过程中的功率调节时间,提出了微电网有功功率快速平衡策略,通过分布式电源功率调节与负荷精确控制,实现孤岛发生时微电网内的有功功率快速平衡。通过仿真验证了策略的正确性,结果显示并离网切换过程中,微电网内存在不平衡功率时,通过所提控制策略可以明显减小微电网内的频率波动,从而实现微电网并离网的平滑切换。