分布式发电是可再生能源利用的主要形式,也是智能电网的重要发展方向。但是,由于可再生能源发电存在波动性、随机性、可控性差等问题,如何兼容这些分布式可再生能源大量接入,已成为当前电网运行与控制面临的巨大挑战,微网是解决可再生能源分布式利用的最有效途径之一。相较于交流微网,直流微网由于更加方便于分布式电源的接入,同时不存在电源间的同步和无功功率流动等问题,可控性和可靠性也大大提高。因此,本文将针对直流微网的运行控制展开研究。首先,介绍了直流微网的各个组成部分,对光伏发电、储能模块及典型DC/DC的物理模型进行分析,并重点对光伏发电这一模块进行仿真分析,得到了不同光照强度下的I-U特性曲线和I-U特性曲线,验证了光伏发电的不稳定性。同时,分析了多端口DC/DC结构,与典型DC/DC相比,多端口DC/DC能将分布式电源、储能和负载联系起来,实现能量互通。其次,针对直流微网的应用需求,提出一种适用于直流微网的多端口DC/DC拓扑结构。详细分析了多端口反激式变换器的工作过程,并对该模型的各个组成部件参数进行设计。通过仿真验证,该模型能够降低开关管关断时两端电压幅值,同时实现开关管的零电流开关,从而降低开关管的开关损耗,提高直流微网的可靠性。再次,分析了直流微网中光伏系统控制策略,并分析不同光伏输出功率及不同负载功率需求下的储能系统的三种工作状态。针对直流微网协调控制需求,对储能系统提出一种自补偿下垂控制策略,实现了母线电压稳定以及各个并联蓄电池组间能够功率分配的目的,最后通过仿真验证了多端口DC/DC的直流微网运行控制策略的可行性。最后,对直流微网系统和直流微网多端口DC/DC进行故障分类与分析,通过仿真模拟各个故障类型,得出光伏支路故障、储能系统支路故障、直流母线故障以及直流微网多端口DC/DC的故障响应曲线,从而快速检测故障位置和故障类型。