化石燃料枯竭和环境污染等问题已成为人类生存与发展过程中所面临的巨大挑战,为了缓解世界能源危机,可再生能源发电成了当前的研究热点。本文以为内蒙古某地区一小型牧民聚居点供电为实际应用背景,设计了独立运行的光储直流微电网,并对直流微电网中混合储能系统的功率分配控制策略和系统的协调控制策略进行了研究。首先,给出了光储直流微电网的拓扑结构,建立了光伏电池、锂电池和超级电容的数学模型,根据系统内负荷的规模对直流微电网中各部分的容量进行配置。分析了Boost电路及Buck/Boost电路的工作原理,建立了其数学模型,并计算主电路的参数。其次,对直流微电网混合储能系统的功率分配控制策略进行了重点研究。分析混合储能系统虚拟RC下垂控制策略的功率分配原理,在此基础上设计了基于电感电流的改进虚拟RC下垂控制策略,对电流的采样环节进行简略,提升了经济性;并结合混合储能变换器的输出阻抗特性对控制器的参数进行设计。针对虚拟RC下垂控制存在母线电压产生偏差的问题,研究了基于母线电压补偿的虚拟RC下垂控制策略和基于模糊下垂系数算法的虚拟RC下垂控制策略,并分析了超级电容SOC随母线电压偏差减小而实现自恢复的控制机理。基于母线电压补偿的虚拟RC下垂控制可以实现母线电压的无差调节,但是补偿环节会对混合储能系统的动态性能产生影响;模糊虚拟RC下垂控制能够根据既定的模糊规则对下垂系数进行实时调整,其响应速度较快,但是仍然存在一定的电压偏差。在RTDS仿真软件下建立系统仿真模型,对以上三种控制策略进行了仿真验证,对比了几种方法中母线电压的稳压效果,验证了混合储能系统功率分配控制策略的有效性。再次,针对独立运行的光储直流微电网设计了一种协调控制策略,从系统的功率流动关系切入,分析了直流微电网的运行工况,并针对各种工况的特点制订了各自的运行模式;介绍了光伏电源两种控制模式的工作原理和负荷侧的管理控制策略,给出了直流微电网的能量协调控制策略;在RTDS中建立仿真模型,对几种模式互相切换的工况进行仿真研究。最后,设计了基于RTDS与DSP的硬件在环实验平台,主要包括实验方案、RTDS配置操作和DSP混合储能控制程序设计等。在搭建的实验平台上进行了硬件在环实验研究,验证了所提控制策略的正确性及有效性。