光伏发电技术在直流微网中应用广泛,但其受环境影响严重,所发功率存在随机性与间歇性,导致光伏直流微网母线电压波动,严重影响电能质量及系统稳定性。而蓄电池和超级电容构成的混合储能系统能平抑光伏产生的功率波动。但是,由于储能元件容量有限,使用过程中储能元件的过充和过放会严重影响其使用寿命。基于此,本文采用考虑储能元件荷电状态的混合储能系统分频控制来平抑功率波动,并以母线电压分层控制维持母线电压稳定。本文主要研究内容如下:首先分析了含混合储能的光伏直流微网总体架构,并具体分析了光伏电池、蓄电池、超级电容和双向DC-DC变换器的工作特性;搭建了光伏电池的仿真模型,通过仿真得出其输出特性曲线,验证了所搭模型的正确性。针对传统扰动观察法在最大功率跟踪过程中无法同时兼顾跟踪速度与跟踪精度的问题,本文提出基于滞环比较的变步长扰动观察法进行最大功率跟踪,并通过仿真验证了算法的有效性。其次,针对单一蓄电池储能系统的频繁充放电会严重缩短蓄电池使用寿命的问题,本文设计了一种基于蓄电池与超级电容荷电状态的功率分配策略。采用低通滤波器实现蓄电池与超级电容的功率分配的同时考虑储能元件荷电状态,按照其可用容量合理分担出力,优化了储能元件充放电过程,维持了直流母线电压的稳定,延长了储能系统的寿命。最后,研究了一种基于母线电压信号的直流微网母线电压分层控制策略。根据母线电压偏差值将母线电压分为三层,每层下各变换器采用不同的控制方式,以母线电压值作为切换信号,实现了直流微网孤岛状态的稳定运行,并在Maltable/Simulink中搭建模型验证了所提策略的有效性,达到了维持母线电压稳定的目的。