چکیده: یکی از مهم‌ترین چالش‌های ریزشبکه‌ها، بحث کنترل ولتاژ در بازه مجاز تغییرات آن خصوصاً در شرایط قطع از شبکه (حالت کار جزیره‌ای) است. در این رساله، هدف اصلی بررسی و طراحی سیستم کنترل ولتاژ ریزشبکه جزیره‌ای در شرایط تغییرات غیرقطعی بار و منابع تجدیدپذیر است. رویکرد کلی در این رساله، ارائه یک سیستم کنترل محلی چندمنظوره با در نظر گرفتن تغییرات ناگهانی و غیرقطعی بار و تولید است که در حالت استفاده از ساختار کنترلی سلسله‌مراتبی در سطوح کنترل محلی (سطح صفر و سطح اولیه) موردبررسی قرار می‌گیرد. ابتدا با استفاده از معادلات مشخصه افتی مبتنی بر جریان و تحلیل حالت‌های دائمی و دینامیکی، منحنی‌های ظرفیت حالت دائمی مبتنی بر جریان به‌صورت دایره شکل و منحنی بیضی شکل فرکانس-ولتاژ معرفی می‌گردند. بر اساس همین منحنی‌ها، حدود بالا و پایین جریان، فرکانس و ولتاژ در معادلات مشخصه افتی بدست می‌آیند. سپس ایده ناحیه عملکرد ریزشبکه با تلاقی منحنی‌های ظرفیت هر منبع تولید پراکنده ارائه شده و مورد بررسی قرار می‌گیرند. در کنار این قابلیت‌های اضافه‌شده به سیستم، جبران‌سازی هارمونیکی برای کاهش هارمونیک‌های ولتاژ نیز صورت می‌گیرد تا سیستم کنترل چندمنظوره موردنظر حاصل شود. در ادامه رویکرد کنترل سلسله‌مراتبی، از یک کنترل‌کننده مبتنی بر روش مستقیم لیاپانوف در ساختار حلقه کنترل داخلی استفاده می‌شود. با استفاده از کنترل‌کننده ارائه‌شده، توابع کلیدزنی مناسب برای عملکرد پایدار کنترل‌کننده محلی و نیز عملکرد مناسب هر منبع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر در ریزشبکه بدست می‌آید. استفاده از این کنترل‌کننده در ساختار کنترل سلسله‌مراتبی محلی ریزشبکه به همراه جبران‌سازی هارمونیک‌های ولتاژ و ارائه یک ساختار کنترلی چندمنظوره، از نوآوری‌های این بخش به شمار می‌رود. به‌منظور جبران‌سازی عدم قطعیت تولید انرژی تجدیدپذیر و تغییرات ولتاژ لینک DC نیز از یک حلقه کنترلی اضافی استفاده شده و پایداری آن نیز مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از این حلقه اضافی در هر دو نوع سیستم کنترلی ارائه‌شده قبلی و تجمیع آن در ساختار کنترل سلسله‌مراتبی و تکمیل ساختار کنترلی سلسله‌مراتبی چندمنظوره موردنظر، از نوآوری‌های این بخش به شمار می‌رود.