为了解决分布式可再生资源随机性以及接入电网的可靠性等问题,微电网（Microgrid,MG）应运而生。随着逆变器、计算机、通信设备、家用电器、电动汽车、开关电源、各种电子设备等新型负载的快速发展,直流微电网具有更广阔的发展前景。与交流微电网（AC microgrid）相比,直流微电网更适合于多储能系统原因有:第一,多储能系统设备多为直流系统。第二,直流微电网更适合对多储能系统进行管理。第三,直流微电网效率高、电能质量好、成本低、控制简单。首先,本文以超级电容作为研究多储能系统的储能单元原型,建立了超级电容的线性化模型,并从电路结构关系图中分析其充放电过程的原理。再对DC-DC转换器的升降压模式利用平均法进行建模,最终得到占空比作为输入,转换器输出电压作为输出的传递函数关系式。其次,提出了一种基于协同控制的分布式直流微电网分层控制框架。利用二级控制器可以对传统下垂一级控制调整电压设定点。所设计的二级控制器中由电压调节器和电流调节器组成,而电压调节器的主要核心是电压观测器,电压观测器利用邻域数据估计整个微电网的平均电压水平并生成一个电压补偿项,来弥补下垂一级控制机制所带来的电压下降。电流调节器将每个转换器的本地单位电流与相邻的电流进行比较,并相应生成第二个电压补偿项以同步单位电流,作用是能够让节点与节点之间按比例分配电流,从而控制输出功率的比例。最后设计的三级控制器能够重新为微电网重新设定新的电压设定点,控制微电网与外部电网的能量交换。通过在Simulink中搭建Simscape Eletronics物理低压直流微电网仿真系统,模拟了整个控制过程,验证了控制框架与控制算法的可行性。为了延长储能单元的使用寿命,防止某一储能单元的过充过放,必须平衡电池的荷电状态。为了解决传统下垂控制无法解决SoC均衡的问题,提出了一种根据SoC值实时计算更新下垂系数的改进下垂控制方法,在保证母线电压稳定的前提下成功实现各个储能单元的SoC值均衡。同样通过所建立低压直流微电网物理仿真系统验证了方法的可行性。最后,模拟了微电网在供电工况和均衡工况下的两种控制策略的控制效果。其中,在供电工况下,分层控制器对微电网能够提供准确的电压稳定且能够使得节点与节点之间形成一定比例的电流分配;而在不需要供电的均衡工况下,储能系统在均衡控制器作用下能够将所有储能单元荷电状态控制收敛达到均衡状态,对保护储能系统寿命有积极意义。通过仿真实验,验证了这两种控制方法的可行性。