全球性的能源危机与环境污染问题促进了分布式发电以及微电网的迅猛发展。然而基于可再生能源的分布式发电具有间歇性、随机性等缺点,由此造成的功率波动将威胁微电网的稳定运行。储能系统作为微电网中必不可少的组成部分,起着平抑能量波动,解决电能供需不平衡的作用。本文将针对分布式储能系统双极性直流母线功率均衡控制以及储能模块间的功率分配控制展开研究。考虑双极性直流母线的三线制结构,本文选用输入输出不共地式三电平双向DC/DC变换器作为储能单元与直流母线相连的接口电路。详细分析了该变换器在各模式下的工作过程以及分压电容均压原理。在此基础上采用开关网络法建立了变换器的数学模型。为了实现储能系统双极性直流母线功率均衡,研究了三电平双向DC/DC变换器控制策略。利用三频段法对控制环路中的各调节器进行了设计,并对均压环路的调节能力做出了具体说明。鉴于分布式储能系统中各储能模块荷电状态(state of charge,SOC)不一定相等,为实现储能系统的高效利用以及安全运行,本文研究了并联储能模块间的功率分配控制策略。在传统下垂控制以及两象限SOC下垂控制的基础上,提出了无互联通信的改进SOC下垂控制。通过构建下垂系数与储能模块SOC之间新的函数关系,实现了各储能模块在充放电过程中可以根据自身荷电状态实时调整输出或吸收功率的大小,由此实现了并联储能模块间负荷功率的合理分配。在理论研究和仿真分析的基础上,搭建了由两台储能模块并联构成的分布式储能系统实平台,并通过实验验证了本文理论分析的正确性以及所提控制策略的有效性。