论文提出了一种新型的分布式光储系统,该系统对于太阳能无人机、飞艇等对容量利用率、可靠性要求高,而且光照分布不均匀的应用场合具有良好的适用性,克服了集中式或普通分布式光储系统存在的稳定性差、容量利用率低、质量比功率低等不足。通过对系统体系结构及控制策略的设计,实现了任意光照条件下光伏发电功率的充分利用和储能单元的能量均衡,从而实现机载设备容量的最大化利用,缓解了相关设备长期稳定运行的能源保障问题。论文的主要工作包括以下四个方面:(1)对新型分布式光伏-储能系统结构和运行方式进行理论设计,系统由一定数量的光储模块串并联组成,每个模块内部根据功能可以分为光伏控制单元以及功率输出单元。通过模块间的配合以及整体的功率调度,系统可以高效稳定的运行,满足特殊场合应用需求。然后,在对光伏输出特性进行分析的基础上,讨论了本系统中光伏组件的成组方式以及旁路二极管对系统的影响,确保光伏容量的合理利用,最大程度提升系统的整体性能。(2)对系统中光伏控制单元涉及的控制算法进行了分析,包括光伏的最大功率点跟踪、限制光伏功率下的指令功率点跟踪算法、电池满充保护策略。该单元通过控制策略相互配合,可以在最大化利用光伏功率的同时保证电池的安全运行。(3)对系统中功率输出单元的控制算法进行了研究,在组串之间提出使用U-I下垂控制实现组串间的功率分配;在组串内部提出了一种可以对各输入通道的功率按比例分配的控制策略。功率输出单元与光伏控制单元相结合,在满足负载需要的同时兼顾电池的均衡,使系统高效、稳定、安全运行。(4)对光伏控制器和输出控制器进行了硬件设计,通过参数计算和控制电路设计,使其满足控制电电源、采样、保护、驱动、通讯、控制等硬件要求。