人们为了缓解能源短缺以及传统发电模式所带来的一系列问题,促使基于分布式新能源发电的直流微电网系统得以发展并受到了广泛的关注。分布式发电提高了能源转换效率,减少了经济成本,但是其功率存在波动性会导致直流母线电压的波动的问题,将储能装置系统接入直流微电网来解决此问题。直流微电网是由新能源发电装置模块、储能系统模块以及负载模块组成,本文分别研究了新能源发电模块中的拓扑、储能系统中的拓扑和混合储能系统的控制策略。低压侧并联高压侧串联(LPHS)DC/DC变换器电路可以作为新能源发电模块与储能装置系统中的变换器,将低压源连接至高压的直流母线。分析了该变换器的工作状态,并求取小信号模型,设计其双闭环的控制系统。对稳态关系进行了详细的计算与分析,通过具体的公式以及曲线图,在电压增益、电流纹波以及电压应力等方面进行阐述。采用了交错的调制策略,电流纹波得以减少。最后进行仿真与实验检验了此变换器的可行性与控制策略的有效性。级联结构是储能系统中常见的连接方式,提升并稳定了直流母线的电压,系统的稳定性和可靠性得以提升。针对模块化级联型双向直流换器,分析其工作状态,求取小信号模型,设计了电流环与独立的电压环的控制策略,使得模块之间的电压互相平衡与稳定直流母线电压。采用了交错的调制策略,降低了输出电压纹波和输出电流纹波。通过仿真验证所设计相应方法的效用。混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)应用到直流微电网中能够起到解决瞬间大功率、发挥不同储能元件的优势和延长使用寿命的作用,混合储能可以保持系统供电的不间断性在新能源发电装置系统产生电能不足的情况下。使用耦合电感高增益变换器,使得低压源连接至高压母线,具有功率开关管较少、损耗较低、成本较低的优点。混合储能使用双闭环控制策略,并采用一阶滤波器将电流参考值进行分频处理,不同频率的电流分配给不同的储能元件处理。设计了恒压控制的的光伏发电系统与混合储能系统、负载模块组成的直流微电网系统在孤岛状态下的控制策略,提高负载切换时直流母线电压的动态特性。最后通过仿真进行了验证。