本发明公开了一种基于V2G的单相微网电压调节系统，主电路由一个AC-DC功率变换电路和两个分别连接超级电容器组和蓄电池组的DC-DC功率变换电路共用直流母线组成。本发明还公开了一种基于V2G的单相微网电压调节方法，超级电容器组和蓄电池组的混合储能系统与微网之间存在充电储能模式和V2G模式。本发明的装置及方法，充电储能模式既完成了对混合储能系统的充电任务，保证了微网侧具有较高的电能质量；V2G模式依靠混合储能系统的充放电协调配合，有效地抑制微网电压的波动情况。