随着国民经济的发展,传统化石能源不能满足能源需求,同时对化石能源的过度使用不仅加重了人类活动对大自然造成的污染也影响了人类自身的生活状态,让地球失去了可持续发展的前景。基于此以光伏、风电等代表分布式能源得到了大力发展,但是分布式电源的直接接入对大电网也造成了影响,因为分布式发电具有随机性、波动性和不可控性,所以通过引入微电网为媒介将分布式能源接入大电网中,这样不仅可以降低分布式能源直接接入给大电网带来的不稳定因素,提高了大电网运行的稳定性和可靠性,还可以提升电能质量,微电网能够有效利用分布式能源的优势让它成为解决能源问题的一条重要技术途径。微电网中又包含了直流微网和交流微网,其中直流电网相对交流电网在运行稳定性、运行效率等方面具有一定优势,所有将分布式电源接入直流电网是未来能源发展的一大趋势。直流微网中储能系统以及太阳能发电等分布式电源都需经过直流变换器接入直流母线中,直流变换器成为直流微网系统中各种设备连接的纽带,因此以直流能量变换与直流电压变换为核心功能的直流变换器也自然成为是研究的热点。本文针对典型的双端口及三端口直流变换器拓扑展开研究,并基于双端口直流变换器提出了一种模式切换的控制策略以解决电网侧故障瞬时产生的大电流冲击问题,这对于直流变换器的保护和直流微网的稳定运行具有重要意义。本文首先介绍了一种双端口直流变换器拓扑,即双端口全桥直流变换器,并对它的工作模态进行了分析,接着在一个周期内对变换器电感电流的数学表达式和波形进行了分析与总结,并从电流的分析中进一步得到了双端口全桥直流变换器的功率传输表达式,并讨论了其功率传输的极值问题。在分析双端口全桥直流变换器的基础上,本文接着研究了一种三端口全桥直流变换器,它是双端口全桥直流变换器衍生出来的,通过采用高频多绕组变压器,可以实现对不同电压等级直流系统的互联,具备同时管理多个直流系统的能力。针对三端口全桥直流变换器,本文一开始分析了它在一个周期内工作模态,推导了不同时间段下三个端口上电感电流的表达式,并在此基础上进一步推导了各个时间段内三个端口间功率传输与回流功率的表达式。最后本文重点对全桥直流变换器面对直流微网故障时产生的大电流问题展开研究,在介绍完直流微网的一些基本运行模式之后,针对网侧故障超出低电压穿越要求时所产生的严重过电流提出了一种基于模式切换的控制策略来抑制瞬时冲击电流。即在故障瞬间切换为电流滞环控制,故障结束后反切换为电压稳定控制。该策略在保持直流变换器不脱网的前提下,可以迅速地抑制故障大电流。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和高效性。