近年来,人们对能源的需求不断增长,环境生态问题也日益加重,以清洁能源为主的分布式发电得到了广泛关注。同时,伴随着“双碳”战略目标的提出,使得大力发展清洁能源成为建立能源节约型和环境友好型社会的有效途径。微电网技术的出现,为清洁能源的就地消纳、合理配置和安全管理提供了技术支撑。直流微电网作为一种微电网的运行方式,其拓扑简单,无需考虑无功、相位同步等问题,成为近几年的研究的热点。本文以光伏阵列（Photovoltaic Array,PV）和储能系统作为主要供电单元的光储直流微电网系统为研究对象,对系统内PV、电池储能系统（Battery Energy Storage System,BESS）和备用模式启用的柴油发电机进行数学建模,随后分别对各部分所连接的变换器设计控制器。滑模控制（Sliding Mode Control,SMC）因其对系统参数变化和外部扰动的强鲁棒性,被广泛应用于变换器控制领域,故为了提高光储直流微电网系统的鲁棒性,在对BESS的研究部分,将SMC应用到SOC估计算法和双向DC/DC变换器控制器算法中,分别设计基于自适应超扭曲观测器（Adaptive Super twisting Observer,ASTO）的SOC估计算法和基于变增益快速超扭曲（Variable Gain Fast Super Twisting,VGFST）的双闭环高阶滑模控制器。最后针对光储直流微电网系统的整体运行协调问题,设计基于SOC估计的光储直流微电网系统功率协调控制策略,确保系统能够为负荷持续供电,提高系统的供电可靠性和运行经济性。论文具体研究内容如下:（1）给出本文所研究的典型光储直流微电网系统拓扑结构,分析和建立系统内PV和柴油发电机的数学模型;基于建立的数学模型,对PV和柴油发电机所连接的变换器设计相应的控制算法,当系统处于不同运行工况时,能够选择合适的控制模式为系统提供功率输出,最后在仿真平台中搭建仿真模型,通过设置仿真参数模拟实际运行中的环境变化等因素,验证控制算法的有效性和可靠性。（2）针对储能系统的SOC值为不可测量的问题,设计SOC估计算法以准确获取其值。首先介绍常用的电池等效电路模型,建立BESS的双阻容并联RC等效电路模型;对BESS设计基于ASTO的SOC估计算法,最后在仿真平台中搭建仿真模型,验证设计的SOC估计算法能够准确的估计出SOC值,同时对测量噪声和外界干扰的鲁棒性。（3）分析光储直流微电网系统功率平衡的条件,利用BESS具有能量双向流动的特点,对其所连接的双向DC/DC变换器设计基于VGFST的双闭环高阶滑模控制器,该控制算法能够有效抑制由于光伏阵列的间歇性和负载扰动引起的直流母线电压波动,最后通过仿真平台验证所设计的控制方法的有效性和鲁棒性。（4）为了确保光储直流微电网系统的稳定运行,能够最大化的利用光伏资源,确保系统内功率平衡和保证BESS安全稳定运行,设计基于SOC的光储直流微电网系统功率协调控制策略,系统能够根据不同运行模式合理调度各分布式电源,最后在仿真平台中搭建系统模型,模拟实际中不同情况下的运行工况,通过仿真验证所设计的系统功率协调控制策略的有效性。