直流微电网是一种由分布式电源、储能装置、控制装置、负荷共同组成的新颖供电结构,它既可以作为“大电网的单一可控细胞”,联网运行以满足对大电网辅助服务的需要,也可以在大电网故障时作为自治系统独立运行,成为用户优良的电能供给者。借助直流微电网对分布式电源实施协调统一管理,能够最大程度地利用新能源和可再生能源,在确保用户需求得到满足的同时,实现能源效益、环境效益和经济效益的最大化。直流微电网的出现为分布式电源和大电网之间架起了一座桥梁,然而,伴随着分布式发电渗透率的不断增加,对于直流微电网的分布式协调控制也呈现出一定的复杂性,这种复杂性不仅来源于源荷的双侧随机特性,更是来源于愈发庞大的通讯网络。为了尽可能地使直流微电网摆脱通讯网络的束缚,本文着手研究将信息流融入功率调制回路的信息/功率融合协调控制方法,研究的内容具体如下:首先,本文设计了一种基于串联模块的新型双极拓扑结构,并提出一种融合下垂控制与逆下垂控制的互补双窗口直流母线交互方案,以在提高双极性直流微电网面通讯故障鲁棒性的同时,改善直流母线电压质量。在所提方案中,直流母线被用作分布式电源信息交换的公共通道,通过预先设计的电压脉冲序列,无需敷设额外的通讯网络,即可实现系统级协调控制。仿真验证了所提对称双极结构和信息/功率融合协调控制方案在多种案例下的有效性,该方案即使面对通讯故障也能保证多分布式电源的长期稳定运行。其次,本文针对底层下垂控制引入的电压稳态误差和电流均流精度之间的矛盾,从提高稳态精度、收敛速度、提升自治能力以及抵御攻击等方面,设计了具有自适应控制增益以及消除攻击能力的级联式二次控制方案。所提二次控制方案的稳定性通过李雅普诺夫第二方法得到了证明,仿真最终验证了多种案例下所提方案的有效性、鲁棒性和“即插即用”特性。为建立两极之间功率交换的路径,实现全域功率均衡,本文创新性地提出了基于互联转换器的分层控制方案。进一步结合信息/功率融合协调控制中的模拟信令方法,利用单一交流小信号注入法代替传统集中式通讯以简化系统网络结构,提高微电网的经济效益。仿真证明了该方案能够实现两极全部分布式变换器的功率均衡,控制环路简单且具有良好的可扩展性和灵活性。最后,针对公共电压估计值直接用作反馈信号时系统稳定裕度不足、动态特性差的弊端,提出结合估计电压信息和本地电压信息的改进反馈结构,以提升系统面向通讯时延的鲁棒性,同时收获满意的动态效果。最后搭建含有6台双向Buck-Boost变换器以及1台高可靠性互联转换器的双极性直流微电网硬件实验平台,分别对所提出的互补型双窗口直流母线交互方案、级联式二次控制方案以及外加交流信号扰动的分层控制方案展开相关验证。验证内容包括所提出的控制策略的有效性,面对系统功率波动时的调节性能、面向通讯时延是否具有“稳态无差”的鲁棒性。实验结果表明所提控制方案简单有效、可扩展性好、鲁棒性强。