为了解决分布式能源消纳问题,直流微电网技术应运而生,在其控制技术中,下垂控制作为一种不需要通信网络就能实现控制任务的方式,成为了设备级控制中主要的控制手段。然而,在含线路阻抗、本地负荷的系统中,传统下垂控制方式已经不能同时满足分布式单元的输出电流调节以及直流母线电压的控制需求,因此本文围绕基本下垂控制方法,针对电压控制单元设计了一系列的控制策略和优化方案。在总体控制方案设计中,为抑制线路阻抗和本地负载对系统运行的影响,首先,围绕一个带4台分布式单元和本地负载的系统进行运行特性分析,继而提出一种本地负载等效方法以简化拓扑以及数学分析过程,为后文控制方案提供有力工具。其次,给出了粒子群算法可以应用于下垂控制的原理,随后针对算法关键参数分别提出了一种自适应惯性权重和学习因子的改进方法,并将该方法应用到分布式单元的下垂控制策略中,该策略利用下垂参数组建变换器电流分配误差、母线电压偏差子项,从而形成目标函数以迭代寻找各种工况下的最佳下垂参数。实验结果显示,所提策略能够精确的按照比例进行负荷电流分配,并同时维持母线电压在额定值运行,控制精度几乎达到零误差调节,充分的利用了改进后的算法收敛精度高、速度快等优点。围绕以上所提总体控制方案,结合储能单元特殊的运行特性,首先,为解决各储能单元瞬时电荷量(SOC)不均衡带来的电池寿命短的问题,提出一种SOC自均衡策略,该策略基于原有的下垂控制方程进行改进,进而通过引入均衡速度系数以调节SOC的均衡速度。其次,为解决时变的下垂系数带来的母线电压偏差问题,将整体控制方案融入到母线电压调节中,进而提出了一种基于改进粒子群算法的母线电压分段式斜坡补偿法,该方法运用微分学的思想,将储能系统母线电压曲线分成若干小段的斜坡函数,利用改进的算法寻找各时间节点的母线电压值以确立斜坡函数,进而通过该函数对偏差进行补偿。实验显示,母线电压得到了良好的恢复,同时各储能单元能在约束条件下有效的完成SOC均衡任务。最后,建立完整的直流微电网孤岛运行模型,综合考虑线路阻抗和本地负载等因素,利用以上所提方案进行各模块的协调控制。