微电网技术为分布式新能源大规模接入公共电网提供了有效技术途径,随着新型负荷如计算机、LED灯、变频器、电动汽车、通信设备以及各种电子设备的迅速普及,直流微电网迎来了广阔的发展空间。由于直流微电网系统电源的分布式特性、大量的控制数据、灵活多变的控制方式,以及考虑系统的可扩张性和设备的热插拔能力,因此直流微电网稳定性控制研究成为直流微电网研究的重点。本文围绕直流微电网并网运行展开了研究。首先全面地介绍了该课题的研究背景及意义、国内外微电网技术概况以及直流微电网研究现状。在此基础上,基于直流母线电压信号,提出一种并网运行模式下的直流微电网协调控制策略。通过合理设置各变换器的分段电压阈值,控制分布式发电单元、储能单元以及并网变换器的优先级,对于同一个电压等级下的多个变换器通过下垂控制实现功率分配和电压控制,从而实现直流微电网并网运行模式下能量和电压的稳定。基于协调控制策略,研究符合现代建筑特点的直流极微型电网系统。提出一种简单有效的热电联供系统结构与控制模式,系统满足能量的动态平衡要求以及分布式电源的即插即用功能。针对电气化交通直流牵引供电系统,提出一种含分布式电源和电动汽车充电系统的直流微电网,实现了牵引系统中制动能量的回收、稳定了直流网压、实现了清洁能源的有效利用。仿真结果证明本文方法实现了直流微电网并网运行协调控制,增强了直流微电网电压的稳定性,并为直流微电网在可持续建筑和牵引供电系统中的应用提供研究基础。