能源是构成自然社会的基本要素之一,是国民经济发展的重要物质基础。随着社会的不断进步,对于能源的需求也愈发巨大,现阶段大量使用的传统化石能源预计在2050年左右将开采殆尽。同时,伴随着全球环境和气候问题的不断恶化,一场由传统化石能源转变为可再生新能源的能源革命已悄然展开。新能源作为一次能源,需转化为二次能源来提供人类所需的直接能量。以电能为例,新能源分布式发电技术利用太阳能、风能、潮汐能等一次可再生能源产生电能,再将电能传入电网供人们使用。为了减少传输过程中造成的能量损失,实现电能的本地消费,微电网技术应运而生。与交流微电网相比,直流微电网技术具有控制简单、能量转换环节少和系统能量损耗小等优越特点,有更广阔的发展和研究空间。本文首先分析了光伏电池的数学模型以及光伏阵列的组合方式,简化光电特性方程后建立Matlab/Simulink仿真,重点研究了光伏发电最大功率点跟踪和恒压两种控制方式,基于原有的MPPT算法提出了改进式混合变步长跟踪算法,通过设计电路和设定参数分别进行了温度、光照变化情况下仿真验证,结果证明了所提方法相较于原有方法跟踪时间缩短、震荡减弱。然后分析了锂电池、超级电容的数学模型和工作原理,提出锂电池并联情况下的均流变系数下垂控制算法,并将锂电池和超级电容组成混合储能系统,利用双向DC/DC变流器电路对控制策略进行仿真验证。结果证明所提出的控制方案能够结合锂电池和超级电容各自的优势,提高混合储能系统的寿命以及增强控制的灵活性,实现直流母线电压的快速稳定。接着,提出了加入电动汽车的小区直流微电网拓扑结构,基于深圳市浮动电价实现直流微电网在稳定前提下的并网经济运行方案,同时提出了孤岛状态下直流微电网的稳定控制策略。最后搭建了包含光伏单元、混合储能单元、直流交流负荷以及电动车的直流微电网系统模型,对提出的整体控制策略进行仿真验证,证明所提观点的正确性和有效性。