微电网是应对未来世界能源需求、提高可再生能源利用效率的重要形式之一。相较于交流微电网,直流微电网因具有结构简单、供能灵活、不存在频率稳定性问题且电量损耗少等优势,近年来得到了广泛研究。直流微电网中,混合储能系统为应对由清洁能源随机性、间歇性等引起的功率波动提供了有力保障。合理的混合储能系统功率分配策略、混合储能系统协调控制策略、混合储能系统容量优化配置方法在提高混合储能系统的工作效率、增强微电网直流母线电压的稳定性、保障微电网安全稳定运行等方面起到了重要作用。目前,功率分配策略中,主要存在滤波环节截止特性差、功率分解效率低的问题;当微电网孤岛运行时,系统内功率波动易造成储能器件过充、过放,在影响微电网稳定运行的同时,严重缩短储能器件的使用寿命。此外,随着微电网实际使用情况的不同,储能系统的容量需求也将发生变化,针对不同电网的运行需求,选取合适类型及容量的储能装置对于提高微电网的可靠性和经济性有着重要意义。论文以风光互补直流微电网为主体,对微电网混合储能系统功率分配策略、混合储能系统协调控制策略、混合储能系统容量优化配置方法等内容进行了研究,主要工作如下:（1）研究了直流微电网各子系统的组成及特性。首先,在研究直流微电网结构的基础上,分析了光伏电池及风力发电机的工作原理及等效模型,使用扰动观察法实现发电单元的最大功率点跟踪控制;其次,研究了双向DC/DC变换电路的结构及工作原理,建立了双向DC/DC变换电路的小信号模型;最后,对各类储能器件的性能特点、储能效率、循环次数等参数进行对比后,分别选取锂电池及超级电容器作为能量型储能器件与功率型储能器件,使用主动型拓扑结构连接,组成直流微电网的混合储能系统。（2）为克服传统一阶巴特沃思滤波器截止特性较差、易造成超级电容器容量积累进而影响储能器件使用寿命等问题,提出了基于双层滤波器的混合储能系统功率分配策略,对混合储能系统功率分配环节进行优化。通过仿真实验,验证了该策略在改善混合储能系统功率分配、提高储能系统工作效率、增强微电网直流母线电压稳定性等方面的有效性。（3）为维持孤岛模式下微电网系统的稳定运行,在分析传统储能系统限值管理策略不足的基础上,提出了计及SOC的混合储能系统协调控制策略。该策略结合微电网运行过程中可能遇到的不同情况,设计了八种运行模式,微电网可根据实际工作情况的不同,在对应模式下运行,从而维持系统内功率平衡。通过仿真实验,验证了该协调控制策略在维持孤岛微电网稳定运行及防止储能器件过充、过放等方面的有效性。（4）为优化混合储能系统中储能器件的容量配置,综合考虑储能系统生命周期中可能出现的各项成本及实际工程中的若干约束条件后,以混合储能系统年均综合成本最低为目标函数,建立了基于成本计算的混合储能系统容量配置模型,使用遗传算法进行寻优计算,求取满足该模型约束条件的各储能器件容量配置参数。最后,通过引入实际算例,进行混合储能系统容量优化配置,并计算储能系统在该模型下的年均最低综合成本,验证了所提容量配置模型在微电网混合储能系统容量配置方面的合理性。