1.一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，构造分层控制结构；构建一种分层控制策略，即网络控制层和本地控制层相互协调控制；对于网络控制层，基于图论理论和多智能体系统的思想，构建微电网中由微网内部的分布式电源(DER)所构成的通信网络，利用该网络可以使得每个DER的状态信息可以传输到相邻DER，同时每个DER也可以接受相邻DER发送的信息；对于本地控制层，整体上采用传统的功率控制环和电压电流双闭环相结合的结构，具体到下垂控制策略中则使用P-U/Q-ω下垂控制策略，省去虚拟控制器的构造过程，使本地控制层更适用于低压微电网；

步骤2，利用构造的分层控制结构来对孤岛微电网的电压和角频率进行调节；基于步骤

1构造出的分层结构，提出一种分层控制的思想来调节DER的电压和角频率；在该分层控制中，首先采用本地控制层中的下垂控制策略作为分层控制中的一次控制，然后将网络控制层中的通信信息结合时滞问题进行有虚拟领航者-跟随(Virtual leader-following)一致性处理，形成反馈量后再添加到二次控制中，最终使得对电压和角频率的控制效果得到提升；

步骤3，设计电流控制器来调节有功功率分配；在对电压和角频率分层控制的基础上，采用一种考虑通信时滞的Virtual leader-following一致性协议来调节电流的方法，使得有功功率可以按照各分布式电源的额定有功容量进行按容量比例分配；

步骤4，通过搭建合理的实验场景验证该方案的有效性。

2.根据权利要求1所述的一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，步骤1的具体内容如下：

1-1，本地控制层：由分布式电源DER、逆变器、Park变换环节、功率计算环节、P-ω/Q-U下垂控制环节、电压合成环节、电压外环、电流内环和PWM信号发生器组成；在正常条件下，各部分协同工作；

1-2，网络控制层：由各DER、传感器和一致性控制器组成；首先将各DER均视为智能体，每个智能体均可以通过传感器发送和接收相关信息；由多个智能体就可组成多智能体系统，再根据图论知识，当多智能体系统满足一致性形成条件时，可以通过一致性控制器使得各作为跟随者(follower)的智能体的相关状态量跟随领航者(leader)或虚拟领航者(Virtual leader)的状态量；最终利用经过一致性控制得到的电压状态量和角频率状态量来形成相关的反馈量，添加到本地控制层中的下垂控制中完成对电压和角频率的二次控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，步骤2的具体内容如下：对于电压值和角频率值，分层控制流程如下：首先由一次下垂控制来控制整体系统的电压和角频率，使其稳定在一定范围内，然后通过设计虚拟leader-following一致性协议将角频率值和电压值均达到一致，最后利用电压一致值和角频率一致值向一次控制中添加反馈从而完成对电压和角频率的二次控制；

2-1，设计一次控制

因考虑到现今微电网大都为低压微网，其线路阻感比通常都较大，若采用传统的P-ω/Q-U下垂控制，需要在控制结构中添加必要的虚拟控制环节，故采用P-U/Q-ω下垂控制，以第i个DER为例，其下垂公式如下：其中，ωref和Uref分别为的角频率参考值和电压参考值；m和n均为下垂系数；Pi和Qi分别为第i个DER输出的有功功率和无功功率(功率值由功率计算环节得到)；ωi和Ui分别为第i个DER的下垂控制输出的角频率和电压；

2-2，设计二次控制；

基于图论和多智能理论，将微电网内部有各分布式电源均视为一个智能体，每一个智能体都可以接收相邻智能体的信息并向相邻智能体发送自身信息，由此多智能体系统构成了一个整体通信网络；再结合实际，设计了考虑时滞的虚拟Leader-following一致性协议应用于电压和角频率控制策略上，使得跟随者的相应状态量可以快速且可靠的跟随领航者的状态量；当实现一致后，通过在一次控制中添加反馈的方式完成二次控制；

步骤2-2-1，电压二次控制步骤如下：

第一步：设计电压一致性协议

根据公式(1)，微电网中的第i个分布式电源的电压下垂控制如下：

Ui＝Uref-nPi  (2)

在一般情况下，通常采用Park变换进行电压控制；因此，在dq坐标系下的电压控制表达式如下：其中，Udi和Uqi分别为电压的d轴和q轴分量；

因此，电压的一次控制策略可以写成：

二次电压控制的目的是设计适当的控制方法，使Udi→Uref，Uref是电压参考值；

对公式(4)取微分，设立一个辅助变量uvi，有如下公式成立：

结合一致性理论和图论知识，可以设计uvi如下：

式中，Ni代表第i个DER的相邻DER序号的集合；aij表示第i个DER与第j个DER之间的关系，若有关系，则大于0，否则，等于0；bi代表Virtual leader与第i个DER之间的关系，若有关系，则大于0，否则，等于0；Ui(t)和Uj(t)分别代表第i个分布式电源的下垂输出电压和第j个分布式电源的下垂输出电压；UL(t)为Virtual leader的电压；τi和τj均为输入时滞；τij和τiL为通信时滞；kvi1和kvi2代表增益；当增益取值合理时可以利用该一致性协议来解决时滞问题。

第二步：产生电压反馈量添加至下垂控制

在此一致性协议下，根据公式(6)，可以得到各DER的电压幅均趋于一个平衡点，记为U∞；反馈量如下：步骤2-2-2，角频率二次控制步骤如下：

第一步：设计角频率一致性协议

与电压二次控制类似，角频率二次控制的目标是设计适当的控制方法，使ωi→ωref，ωref是角频率参考值；类似于电压的设计理念，对公式(1)取微分，设立一个辅助变量uωi，建立以下公式：与公式(6)类似，结合实际，考虑时滞问题，设计角频率一致性协议如下：

式中，ωi(t)和ωj(t)分别代表第i个分布式电源的角频率值和第j个分布式电源的角频率；kωi1和kωi2代表增益；ωL(t)为Virtual leader的角频率；当增益取值合理时可以利用该一致性协议来解决时滞问题。

第二步：产生角频率反馈量添加至下垂控制

在此一致性协议下，根据公式(9)，可以得到各DER的角频率均趋于一个平衡点，记为ω∞；反馈量如下：。

4.根据权利要求1所述的一种基于分层控制策略的孤岛微电网分布式协调控制方法，其特征在于，步骤3的具体内容如下：以俩台并联DER共同工作为例；根据功率计算环节，可以得到：

其中，Uod1和Uoq1分别为第1台DER经过LC滤波器后的电压Uo1再经过Park变换后的d轴和q轴的电压值；Iod1和Ioq1分别为第1台DER经过LC滤波器后的电流Io1再经过Park变换后的d轴和q轴的电流值；Uod2和Uoq2分别为第2台DER经过LC滤波器后的电压Uo2再经过Park变换后的电压值；Iod2和Ioq2分别为第2台DER经过LC滤波器后的电流Io2经过Park变换后的电流值；P1和P2分别为第1台和第2台DER的有功功率；

微网中有功功率能按容量比例分配的，条件是：n1P1＝n2P2；当系统稳定运行时，微网系统中各DER经过逆变器输出的电压近似相等，故有下式成立：由式(12)可知，应当调节电流满足n1Iod1＝n2Iod2，对于第i个DER，可以设计如下一致性控制器：其中，uIi为电流控制器，aij,j＝1,2,3…,N代表相邻矩阵中的元素；Iodi(t)和Iodj(t)分别代表第i和j个DER的电流；c为Virtual leader相应的状态信息，设为常数,通常取n1Iod1和n2Iod2的加权平均值，在其他情况下也可取加权平均值；

电流控制器可以按照式(13)来进行设计，且当式(12)满足时，各DER的有功功率可以实现按容量比例进行分配。