超级电容器是一种新型的电力储能设备，具有功率密度大、充放电速度快、循环使用寿命长、环保性能好等特点，在分布式发电(DG)系统中利用超级电容储能技术不仅可以将各DG发出的间歇的能量存储下来，而且可以提高分布式发电系统的动态响应速度，调节微电网内部的电压节点和功率潮流分布，实现对微电网内电压和频率的调节控制。随着光伏发电等分布式发电应用的普及和微电网技术的发展，超级电容器储能必将具有良好的发展前景。　　由于单体超级电容器端电压较低，必须将其串并联为超级电容器组再经DC/DC变换器连接到逆变器;超级电容储能功率密度大适合于功率型储能，但不能同时满足分布式发电系统对于能量和功率的需求，需要蓄电池储能来弥补，所以需要解决超级电容器/蓄电池混合储能技术的功率分配问题;当分布式发电系统因外界环境发生间歇性变化或大功率电力负荷的突然投切时，会造成系统内有功功率和无功功率的不平衡，引起微电网内的电压、频率波动，从而对整个微电网的稳定运行造成一定影响，需要对其进行治理。本文以超级电容器在分布式发电系统的应用为背景，提出了解决上述问题的关键技术。　　1.对超级电容器模型和特性进行了研究，通过仿真和实验对比，验证了改进的RC超级电容器组模型满足分布式发电储能系统建模精度的要求。基于此模型对恒电压、恒电流、恒功率充电方式下超级电容器充电效率进行了研究，为储能装置的设计提供了理论支持。　　2.对双向Buck/Boost变换器进行了分析研究，基于状态平均法和小信号法建立了双向Buck/Boost变换器的数学模型，根据变换器数学模型设计了一种PID控制器，并对其控制性能进行了仿真与分析。　　3.对超级电容器/蓄电池混合储能系统在分布式发电系统输出功率平抑中的功率分配问题进行了研究，提出了使用变时间常数低通滤波法计算HESS输出功率的方法。采用多目标优化法对储能系统能量损耗以及超级电容器的SOC进行优化，推导出适合超级电容器/蓄电池混合储能系统功率优化目标以及输出电流参考值，利用设计变权系数线形加权求和法对MOP问题进行了探讨，并通过仿真对所提出策略进行了验证。　　4.针对分布式发电系统中孤岛和并网两种模式转换下产生的谐波进行了统一治理。应用滞环电流控制实时跟踪补偿电流参考值，提出了在孤岛和并网两种模式转换下对微电网内谐波电流进行补偿的控制策略。并在此基础上提出了将混合储能系统添加到微电网以改善电能质量的多功能控制策略中。基于Matlab/simulink环境下构建了一个简单的微电网系统，仿真结果表明这些控制策略极大地改善了微电网的电能质量。