直流微网作为整合分布式发电的一种方式,相比交流微网更有利于分布式电源和直流负载的接入。在直流微网的运行和控制过程中,储能系统为系统内部功率平衡和安全稳定运行发挥了重要作用。于是如何实现系统内多个电源间的协调控制,一同维持母线电压稳定,成为直流微网研究的关键问题。本文针对目前直流微网多源协调控制中存在的问题,对含混合储能系统(hybrid energy storage systems,HESS)的直流微网控制方法展开了系统研究。针对多个储能单元充放电过程中的荷电状态(state of charge,SOC)均衡及负荷功率动态分配问题,提出一种基于储能单元SOC的改进下垂控制方法。该方法通过在下垂系数中设置均衡因子来削弱线路阻抗对负荷均流的影响,并引入加速因子以提高SOC及负荷功率均衡过程中的均衡速度和精度,避免部分储能单元因过充或过放而提前退出运行。同时在下垂控制中引入二次控制环节,补偿由下垂控制导致的直流母线电压偏差,提高母线电压质量。在MATLAB/Simulink中搭建含有多个蓄电池的光-储仿真模型,通过仿真验证了所提控制策略的有效性。为了充分发挥超级电容和蓄电池的互补优势,延长HESS整体运行寿命,提出一种基于源荷功率差的直流微网混合储能协调控制策略。该策略在功率分配层依据储能系统当前剩余容量设置动态功率分层点作为超级电容和蓄电池工作切换依据,即超级电容和蓄电池优先工作在源荷功率差较小和较大的情况下,避免蓄电池在源荷功率平衡点附近频繁充放电切换;并依据源荷功率差和动态功率分层点将直流微网系统划分为7种工作模式,实现了系统内光伏单元、混合储能以及负荷功率需求的协调控制。在MATLAB/Simulink中搭建含有多组光伏-混合储能单元的独立直流微网仿真模型,通过仿真验证所提协调控制策略能够在各种工作模式下稳定运行。针对HESS中的协同控制问题,在功率均衡层采用改进下垂控制方法并借助基于一致性算法的分布式协同控制方法来实现混合储能单元之间的协调控制。该方法通过构造电压观测器和SOC观测器,使本地储能单元控制器仅需与相邻节点控制器进行通信,就可以实现对实际全局电压和SOC等状态变量平均值的求取,避免了集中控制中因单点故障导致整个系统无法运行的问题。仿真验证了该策略能够使得负荷功率按照各储能单元SOC成比例分配,并有效提升了公共直流母线电压质量,同时应对通信故障具有较强的鲁棒性,提高了系统运行的可靠性。