随着社会经济的不断发展,能源的需求日益增大,在此背景下,分布式发电技术得到快速发展,大量分布式电源接入微电网,同时,面对现在城镇直流供电发展的趋势,直流微电网应运而生。与交流微电网相比,直流微电网具有能耗低、无需考虑频率和相位问题、接线简单等优点,但是关于直流微电网的应用仍处于示范阶段,为保证其在实际应用中供电的可靠性,必须对直流微电网协调控制进行深入研究。本文介绍了直流微电网的相关概念、与传统交流微电网相比的优势及国内外对直流微电网的研究状况,在研究直流微电网三类拓扑结构的基础上,讨论了直流微电网具体的组网形式及其运行模式。基于直流微电网的组网形式,将本文的研究目标分为了三个层次。首先,研究了直流微电网中各单元的建模及单元侧变换器的控制方法,其中光伏、风电等分布式发电单元工作于最大功率或恒压模式,储能单元能够根据微电网的运行情况进行充放电工作,并网变换器可以保证微电网与大电网之间的能量交换,为了保证直流微电网供电的可靠性,改变了传统的切负载的做法,采用降功率运行的方法控制负载变换器的运行。该层次的研究基本涉及了直流微电网中各种电流变换装置的控制方法,为直流微电网整体的运行控制奠定了理论基础。其次,在各单元变换器并入直流母线时往往会存在电压不匹配的问题,为了解决这一问题,本文采用直流变压器作为各单元变换器并网的中转站。直流变压器作为直流微电网中的关键性器件,在应用过程当中也存在其本身的问题,本文针对直流变压器启动过程和换向工作过程中冲击电流过大、换向效率低的问题,提出了更高效可行的控制策略。最后,在以上电力变换装置控制方法研究的基础上,为了提高直流微电网供电的可靠性,保证直流微电网的稳定高效运行,进一步研究了直流微电网整体运行的协调控制策略。分别分析了直流微电网在孤岛和并网模式下的运行状态,并提出了直流微电网孤岛、并网的统一协调控制策略,该策略能够很好地控制直流微电网在不同模式下快速切换,并且能够自动跳过故障状态提高了直流微电网运行的可靠性。针对本文所研究的电力变换装置的控制策略,在Matlab/Simulink中建立了各单元的仿真模型。首先,仿真验证了直流变压器的软启动控制策略及换向控制策略,然后在各单元模型的基础上,对直流微电网运行模式进行了仿真分析,通过以上的仿真结果表明,本文所提出的控制策略有效的提升了直流变压器的工作效率,保证了直流微电网运行的高效性及供电的可靠性。