当今世界正面临传统能源枯竭危机,环保等问题也备受关注,随着科学技术的发展,新能源的开发利用成为国内外学者研究的热点。直流微电网能有效利用风、光等绿色分布式能源发电缓解能源危机,具有较高的研究意义和价值。一般来说,分布式能源均具有随机性和间歇性的特点,直流微电网的负荷也具有不确定性,因此直流微电网的母线电压容易受到扰动,从而影响直流微电网的正常运行。而双向DC-DC变换器具有能量双向流动的特性,通过其对储能单元进行合理的充放电控制可以保证母线电压的稳定。为进一步改善直流微电网电能质量、提高运行可靠性,有必要对双向DC-DC变换器的控制策略进行研究。本文以双向DC-DC变换器在直流微电网中用作母线电压平衡器这一应用场景展开研究,针对实际工程应用中传统PI电压单环控制与PI双环控制的不足,本文提出一种无源性控制与PI控制相结合的PBC-PI控制策略,该种控制策略具有设计过程简单、动态响应好、参数容易整定、易于工程实现等优点。本文首先介绍了直流微电网和双向DC-DC变换器的相关控制策略研究现状。然后以双向Buck/Boost变换器为研究对象进行了工作原理的分析与大小信号模型的建立。基于变换器的数学模型,本文进行了传统PI双环控制器的设计与PBC-PI控制器的设计,并在Simulink仿真平台搭建了一个简化的直流微电网模型,在这一模型上对所设计的控制器进行了仿真分析。此外,本文还对双向Buck/Boost变换器的硬件电路进行了设计,并搭建了一个直流微电网实验平台来对所提控制策略的可行性进行了实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的双向Buck/Boost变换器可以在各种工况下稳定直流母线电压,并且所提出的PBC-PI控制策略具有更好的控制效果。