微电网是集发、配、用电为一体的自治系统,构建了全新的能源技术公平竞争体系,具有长久的技术、经济、环境和社会效益,而直流微电网作为一种新型的电网形式,符合当前清洁能源和能源互联网的发展需求。另一方面,随着能源危机和环境问题的加重,电气化轨道交通车辆和电动汽车将是未来城市电网负荷的重要组成部分,其供电系统安全运行的意义重大。在此背景下,根据牵引供电系统和电动汽车充电的特点,同时考虑可再生能源的有效利用,提出了集成电动汽车充电及牵引供电系统的直流微电网架构,描述了系统的基本组成和拓扑结构,为了保证此系统安全稳定地运行,重点研究了系统的控制策略。首先,介绍了传统下垂控制,并从环流大小、输出电压和输出电流三方面对下垂控制下并联分布式电源系统进行了稳态分析,得到了影响传统下垂控制性能的因素。进一步提出了一种基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制策略,可以根据分布式电源间功率分配的差额,自动调节下垂虚拟阻抗,从而实现功率均分。仿真结果验证了所提改进下垂控制策略的有效性。其次,针对单边供电的情况,提出了基于功率分层的协调控制策略。对系统各单元进行了划分和简介,确定了系统运行所需的约束条件,分别介绍了该协调控制策略的能量管理和功率分配方案,阐述了并网运行、孤岛运行及过渡运行状态下的协调控制流程,分析了系统各单元变换器的控制方法,并搭建了仿真模型对所提控制策略进行了验证。最后,针对双边供电的情况,提出了一种基于DBS的直流微电网改进协调控制策略,将系统运行划分为四种工作模式,并通过电压信号同步预处理环节对各模式间的切换信号进行了优化。该控制策略省去了中央控制器,同时结合了基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制策略,提高了系统整体的可靠性和精确性。仿真结果表明,该控制策略可以维持直流母线电压的稳定,实现系统的功率平衡。