由于具有便于模块化、集成化、易扩展、易维护等众多优点，分布式电源系统在航天航空、电力系统、新能源等领域得到了长足发展和广泛应用。然而，随着电源技术的发展和需求的提升，分布式电源系统的稳定性问题越来越成为一个日益突出的问题。本文针对分布式电源系统在稳定性判据、稳定性分析等方面存在的一些缺点和不足，从分布式电源系统的建模、小信号稳定性、大信号稳定性及遮挡对航天器电源系统稳定性影响等方面进行了深入的研究。本文建立了适合稳定性分析的分布式电源系统中的源模型、负载模型及开关变换器的小信号和大信号模型。特别是针对开关变换器大信号平均模型在CCM（Continuous Current Mode，电流连续模式）、DCM（Discontinuous Current Mode，电流断续模式）模式切换中存在的问题，提出了一种新的模式切换原则，可以更好地反映开关变换器的大信号动态特性。通过实验手段验证了模型在稳定性分析中的有效性，为后文的稳定性研究奠定了基础。在分布式电源系统的小信号稳定判据研究中，阻抗比判据是一种非常流行的方法。针对目前阻抗比判据存在的保守性问题，本文提出了一种使两级级联分布式电源系统小信号稳定的充要条件阻抗比判据，并讨论了任意集成的分布式电源系统的阻抗比判据。针对负载阻抗设计时圆禁区在波特图上难于计算的问题，提出了一种新的扇形禁区，可很容易地完成负载阻抗的设计。仿真研究证明了本文所提出的阻抗比判据及使用扇形禁区进行负载阻抗设计的有效性。针对Lyapunov直接法和直接仿真法在求取分布式电源系统这样一个非线性系统的吸引域时存在的缺点和不足，本文提出了一种基于间接数值仿真法和蒙特卡罗分析求取系统吸引域的方法。该方法使用上包络法来判定系统各状态变量是否收敛，以滤波器和变换器级联的分布式电源系统为例，求取了系统的吸引域。实验结果证明了使用文中方法求取吸引域的有效性。最后，本文分析了遮挡对航天器电源系统稳定性的影响。根据航天器构造复杂、太阳电池阵安装方式多样的特点，建立了航天器3D模型，考虑了构件的相对运动，提出了一种使用改进的投射阴影法和最小矩形法来精确生成太阳电池阵阴影图形的方法。以月球车为实例分析验证了生成阴影图形方法的正确性和快速性，并根据阴影图形计算了受遮挡后的太阳电池阵的输出特性，进而通过求取不同遮挡条件下系统的吸引域分析了遮挡对整个航天器电源系统稳定性造成的影响。