在能源利用、环境污染的双重影响下,旨在充分利用各种分散的能源发电供能的分布式发电技术的重要意义逐渐显现出来,成为了世界各国电力发展聚焦的热点。为实现在大量分布式电源渗透后系统的能量平衡与可靠运行,充分发挥分布式能源的潜在价值,由此产生了微电网。随着数据通信中心、电动汽车等直流配电领域的逐渐成熟,分布式电源与负荷的直流化以及电力电子技术的发展,为直流配电的应用与推广奠定了基础,因此直流配电网以其显著优势成为了重要的研究方向之一。本文基于低压直流配电网的框架下,以光伏直流微网为研究对象,对微网系统的运行控制展开研究,主要的工作内容如下:1、结合微电网源、储、荷、网的典型架构特征,设计了光伏直流微网的系统架构。针对当前最主要的运行控制策略,从结构示意图和典型控制结构两个方面进行对比分析,最终选取基于直流母线信号(DBS)的电压分层策略作为整体系统的控制方案。2、微源是直流微网系统的基本组成部分,是系统的组网基础。为便于理解,从宏观的控制原理和微观的关键参数设计方法两种角度,以由浅至深的递进逻辑对各微源进行详细的介绍与分析。储能方面,在充分发挥锂电池削峰填谷作用的基础上,采用共外环的方式,利用超级电容快速响应高频波动的特性进行实时保护,同时针对微网中的供电单元:光伏、复合储能与并网变流器进行了仿真验证与分析。3、下垂控制是影响直流微网微源工作模式的关键因素,是系统的组网媒介。以理论推导和双微源均流的方式,从原理与仿真验证两个方面进行了详细的分析与总结。针对光伏变换器、复合储能变换器与并网变流器,详细分析了各自接口的设计与下垂系数的取值依据。其中,针对光伏降功率模式中的两种控制方式,从控制拓扑与控制效果两种角度进行了详细的分析,并阐明了所选控制方式的原因。4、将前面的工作内容融合,对系统进行组网,然后对组网后整体的直流微网运行控制展开研究。根据直流母线的等效二端口模型推导出直流母线的能量流动原理,以此作为整体微网运行控制的切入点。针对提出的改进运行控制策略,从理论上详细分析了微网不同运行模式下光伏、复合储能与交流主网的工作情况。结合以上内容,在Matlab/Simulink环境下建立了直流微网的模型,以不同运行模式间两两切换的逻辑进行仿真验证与分析,结果表明了所提改进策略的有效性。