光伏发电、风力发电等新能源发电能够以分布式发电（Distributed Generation,DG）的方式连接到电网中,为了更好地对这些分布式发电单元进行管控,微电网技术随之诞生。微电网是可以实现分布式发电管理和控制的可控供电系统,能够在提高新能源利用率的同时给大电网提供较低成本的电能补充,既可并网运行,也可孤岛运行。当微电网孤岛运行时,由于缺少大电网的支撑,若将受环境因素扰动而具有较强波动性和随机性的光伏发电等单元直接接入微电网中,会对其稳定性和运行控制造成影响。为此,针对微电网运行控制策略的研究成为了人们的一个研究热点,而其中功率均衡和电压稳定控制更是吸引了众多关注。本文以包含多个光伏（Photovoltaic,PV）单元的发电系统和包含多组储能（Energy Storage,ES）单元的储能系统共同构成的光储型孤岛直流微电网为研究对象,针对系统内部的功率均衡和电压稳定控制策略展开研究,实现直流微电网的安全稳定运行。具体内容如下:本文详细分析了直流微电网的主要特点,同时分析研究其运行控制技术。然后,建立了PV单元的数学模型,阐述了其输出特性和最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）原理,并以扰动观察法的MPPT控制为例搭建了PV单元仿真模型。建立了ES单元的数学模型,分析了双向DC-DC变换器原理,搭建了恒压控制下的ES单元仿真模型。同时,为了保证ES单元的使用寿命,防止其过充过放,光储单元之间采用配合运行的投切机制,保证ES单元安全运行并满足系统内部的能量平衡。孤岛运行时,由于线路参数不同等原因,往往会导致微网内部单元输出功率不均衡。为了解决该问题,采用下垂控制是一个行之有效的方案。然而传统下垂控制是一种有差控制,存在功率均分偏差和电压偏差。为此本文首先基于多智能体系统平均一致性算法,提出了一种适用于单母线直流微电网的分布式改进下垂控制策略。可以有效减小功率均分偏差和母线电压偏差,并实现ES单元之间的荷电状态（State of Charge,So C）均衡控制。按从上到下的顺序将整个控制分层分级,最下层的本地控制采用传统下垂控制,仅利用本地信息来实现功率均分。第二层控制为补偿控制,采用分布式平均一致性算法来改进传统下垂控制的固有缺陷,单元之间只需与网络拓扑中的邻居单元进行通信,即可完成二次电压恢复和减小功率均分偏差。最上层采用事件触发控制对第二层的分布式控制进行判定,只有在满足事件触发条件时才触发二次控制,保证控制性能的同时有效减少了通信次数,降低了对通信的需求。利用Matlab/Simulink软件,对本策略进行仿真实验和分析,验证了其可行性。由于现实中的光储型孤岛直流微电网中更多是多母线电压等级的组合,因此为了实际中更好的应用,在上述控制策略的基础上,从单母线情况下的多智能体系统平均一致性算法扩展为多母线情况下的多智能体系统分组一致性算法。正常运行时,各母线分区独立工作,通过最上层的事件触发控制进行条件判定,实现各自区域的功率均衡、电压稳定和So C均衡控制。同时,针对不同电压等级母线之间的DC-DC变换器采用了一种基于一致性信息的控制策略;只有当某一侧母线无法维持本侧功率平衡时才启动变换器动作,使两侧功率进行交换,满足母线之间的协调配合运行和维持系统内部能量平衡。最后利用Matlab/Simulink软件,对上述策略进行仿真实验和分析,验证了其可行性。