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随着化石能源紧缺危机和环境污染问题的日益加剧,以新能源为主的分布式发电形式逐渐成为了大电网的补充和支撑。但若直接大规模将分布式电源接入电网,可能会出现电网电压发生波动的现象,影响电网的电能质量甚至扰乱其稳定运行。为解决这一问题,人们把直流微电网作为桥梁,将各种类型的分布式电源、储能装置以及负载等通过DC/DC变换器整合到直流微电网母线上,再将母线与大电网相连,实现了分布式电源的高效利用,从而成为可再生能源接入大电网的有效形式。DC/DC变换器作为各设备间的转换装置,其可靠性为直流微电网的稳定运行奠定了坚实基础。本文主要针对直流微电网中DC/DC变换器的控制策略进行了研究,有效改善了由于恒功率负载负阻抗特性、并联环流、直流母线电压波动等因素导致的各类问题,提高了直流微电网的稳定性。直流微网中存在大量输入功率不随母线电压的变化而改变的恒功率负载,由于其具有的负阻抗特性,会对源侧变换器的输出电压稳定性产生影响,从而造成系统不稳定。本文对带有恒功率负载的Boost变换器进行建模,使用无源控制理论向系统中注入虚拟阻尼,得到系统的无源控制律。此外将比例积分调节器添加到反馈回路中作为参数修正部分,通过闭环反馈实现系统的稳定控制,消除由于负载变动引起的稳态误差。仿真结果表明,当负载发生变化时,改进后的无源控制器能够快速响应,维持系统稳定运行。与此同时,为了改善母线电压波动对负载的影响,本文通过Middlebrook阻抗匹配准则设计了适用于负载变换器的输入滤波电路,然后通过小信号建模对电源子系统和负载子系统进行阻抗分析,将整个系统等效为一端口网络,进而通过母线阻抗分析添加输入滤波电路对系统稳定性的影响。除此之外,各分布式电源并联在直流微电网的母线上,受环境影响分布式发电单元输出电压可能有所不同,同时由于各变换器与母线之间的线路阻抗不完全相同,因此变换器输出电流可能存在差异,进而产生环流。本文对两个Boost变换器并联的情况进行分析,使用无源控制将各变换器输出电压维持在期望值附近,在此基础上针对线路阻抗差异提出主动线路阻抗补偿的控制策略,将测得的线路阻抗补偿到控制器中,从而使两变换器电流接近相等。仿真结果表明,线路阻抗补偿之后,可以有效改善环流问题,与此同时减小了母线电压与设定期望值之间的偏差。最终搭建了基于RT-LAB的半实物仿真平台,进一步验证了基于无源控制理论的控制策略有效性。