相比交流微电网,直流微电网消除了多个DC/AC或AC/DC环节,不存在同步、无功功率、频率控制、肌肤效应和谐波等问题,为可再生能源和直流负载提供高效率、高可靠性、低成本的接口,需要的控制更简单,可提供更高效的电能质量,已成为国内外学者研究热点。多端口变换器作为近年来出现的新型变换器类型,相较于传统变换器而言,具有缩小系统体积、减少开关管数量、提高变换器效率、降低损耗和节约成本等优点。本文重点针对直流微电网中的多端口变换器拓扑及控制技术展开研究,主要工作如下:本文对比分析了直流微电网与交流微电网的特点,同时研究分析现有的多端口变换器拓扑结构与控制技术。在此基础上结合直流微电网的特点,重点针对隔离型多端口变换器进行研究设计。由于传统多端口变换器存在开关管数量过多、系统结构复杂、功率密度不高等问题,本文基于直流微电网研究提出了一种新型的多端口直流变换器,该变换器原边通过将双向Buck/Boost电路和移相全桥变换器的两个桥臂开关管进行复用得到两个输入端口,减少了变换器中开关管数量并提高了功率密度;副边与同步Buck变换器相结合构成高、低压两个输出端口,能更好的适配各种用电设备。接着对所提变换器的工作状态以及开关模态进行了详细的分析,对变换器的输入端与输出端的关系以及ZVS实现条件进行了详细的推导,并通过Matlab/Simulink软件对变换器拓扑进行了仿真模型的搭建和仿真分析。其次,结合直流微电网的特点,考虑光伏输入端口的最大化利用、储能端口的保护控制以及输出端口的稳压控制,研究了一种适用于直流微电网多端口变换器的控制策略。该控制策略通过最小选择器,根据当前多端口变换器处于的工作模式,选择变换器端口的输出占空比来决定各端口的控制方式,并且在各端口控制策略切换时,不会因为占空比突变而造成端口控制的不稳定;该变换器采用PWM加移相控制来实现对各端口的目标控制,通过对变换器进行小信号建模分析来判断其稳定性,同时利用Matlab/Simulink软件对变换器控制策略进行了仿真分析和验证。最后,设计了多端口变换器的硬件电路和软件部分,在此基础上研制了一台基于TMS320F2808的1000W直流微电网多端口变换器实验样机,完成了对实验样机的搭建与调试,实验结果证明了本文所提多端口变换器的有效性和可行性。