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为改善光伏发电系统供电不稳定性，本文以光伏电池为供电主体、直流源和锂离子蓄电池为补充单元，设计了一种小功率联合供电系统。在微电网分层控制的基础上提出了更适于系统优化运行的控制方法，并设计了中央控制器以及底层控制器。在MATLAB仿真环境下搭建了完整的联合供电系统仿真模型并在不同工况条件下进行了仿真研究，结果显示随着工况条件不断变化，系统总能够快速响应，合理分配功率分布，完成实时控制，充分验证了控制策略的正确性以及系统供电的智能化与稳定性。