随着全球工业不断的发展,石油、天然气、煤炭等能源已经面临着愈来愈严重的枯竭问题。微电网集分布式能源、储能系统、功率变换器、负荷单元和监控保护系统为一体,这种小型电力系统很大程度上弥补了能源短缺问题。但分布式能源存在的间歇性和波动性一直是直流微电网需要克服的弊端,给微电网带来了很多安全隐患。因此,本文对直流微电网的稳定运行和储能系统控制策略展开研究。首先,本文分析了直流微电网的组成架构,着重分析了储能系统中双向Buck/Boost变换器的工作原理,设计了变换器主电路参数,并分别对其两种工作模式进行小信号建模分析和闭环补偿控制器设计,保证储能系统能够稳定工作。然后,利用Mathcad软件根据传递函数绘制出系统补偿前与补偿后的伯德图,验证了其闭环补偿网络设计的合理性,并搭建了双向Buck/Boost仿真电路验证了所设计闭环补偿网络的有效性。其次,本文针对蓄电池组之间荷电状态（State of Charge,SoC）在工作过程中无法均衡的问题,在下垂控制的基础上提出了两种改进型下垂控制策略。第一种改进型算法是将蓄电池SoC引入到下垂系数中,使得初始SoC较高的蓄电池输出较大电流,初始SoC较低的蓄电池输出较小电流,最终实现两个蓄电池组在工作过程中其输出电流和SoC的均衡。第二种改进型算法是将蓄电池组的SoC引入到直流母线参考电压中,通过改变直流母线电压参考值来实现两个蓄电池组间SoC的均衡。接着,对所引入的两种改进型控制算法分别进行控制参数的选取和小信号稳定性分析,通过绘制系统主导特征根的运动轨迹图,证明了整个系统在蓄电池SoC变化过程中的稳定性。最后,在理论分析的基础上,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了仿真系统,对所提出的两种改进型控制算法进行仿真验证,仿真结果证明了所提两种改进型控制算法的有效性。接着在仿真验证的基础上搭建了直流微电网硬件实验平台,对所提两种改进型控制算法进行实验验证。其中硬件设计部分包括接口变换器电路样板、驱动电路样板、采样调理电路样板和供电电路样板的制作,数字控制部分利用TIDSP28335控制器编写算法来实现,实验结果进一步证明了所提两种改进型控制算法的有效性和实用性。