随着全球能源枯竭与生态环境恶化问题日益凸出,开发新能源和推动分布式应用技术势在必行。光储直流微电网以其对微电源、储能以及负载良好的兼容性,成为分布式光伏发电接入未来智能配用电系统的重要途径。光储直流微电网是一个多源多负荷系统,其控制和运行方式较为灵活,如何协调管理与分配各单元在不同运行工况下的能量输出,使其在保证系统可靠稳定运行的前提下实现能量的最优利用,则是其亟需解决的重点和难点。鉴于此,本文开展了如下工作:(1)简要介绍了光储直流微电网结构及内部各组成模块。建立了分布式光伏单元、混合储能模块以及DC/AC并网变换器的等效模型,详细分析了各单元的工作特性与相应的控制方法,为后续混合储能功率优化分配以及直流微电网与大电网间能量协调控制的研究奠定了基础。(2)基于对混合储能拓扑结构及不同储能单元间功率分配原则的分析,提出一种混合储能系统功率自主分频控制策略。该控制方法通过在超级电容和蓄电池控制环中分别引入虚拟电容及虚拟阻抗,重塑了各变换器等效输出阻抗,使不同储能单元能够自主分频段地响应系统功率波动。该控制方法在实现混合储能能量优化分配的同时提高了系统的动态特性、延长了储能设备的使用寿命。通过仿真验证了所提方法的有效性。(3)为了实现光储直流微电网系统的稳定运行及其能量的高效利用,提出了一种以直流母线电压偏差量为判断基准的能量协调控制方法对系统能量进行分层区管理。在考虑功率变换器传输容量、储能系统荷电状态以及大电网运行工况等因素的前提下,对不同层区下系统功率的流动情况及各变换器的工作状态进行了分析,得到了各组成单元不同控制策略间的转换条件,进而实现了系统不同层区间的平滑切换,保证了发电端与用电端能量的实时平衡。通过仿真验证了所提方法的有效性。