随着可再生能源并网发电量的不断增加，分布式发电技术得到广泛应用。间歇性能源通过直流分布式结构能够简单可靠地组网，但也存在诸多亟待解决的问题。恒功率负载因具有负阻抗特性会影响分布式发电系统的电压稳定性，负载功率增大，会导致分布式系统稳定性的降低。本文研究了恒功率负载影响直流分布式发电系统电压稳定性的原因，提出引入超级电容功率缓冲环节解决问题的方案。本文根据阻抗模指标研究了恒功率负载对直流分布式发电单元电压稳定性的负阻尼作用，借助一个简化的电路模型，对分布式单元进行了模块化定义和阻抗界定，根据系统电压的稳定性判据得出了恒功率负载的功率约束条件。依据负载功率等级和负阻尼作用强度的关系，本文提出引入超级电容功率缓冲系统改善电压稳定性的方案。通过Matlab软件进行相应的仿真，验证了功率约束条件的正确性以及所提出方案的可行性。最后，设计、搭建了以DSP芯片TMSF2812为数字控制核心的实验平台，利用两重交错并联的双向Buck-Boost变换器作为超级电容的接口电路，完成了直流分布式发电单元的实验调试工作。通过理论分析和实验结果，本文验证了恒功率负载功率约束条件的正确性，实现了通过超级电容功率缓冲环节提高直流分布式发电单元电压稳定性的目标，同时利用交错型接口电路优化了超级电容的工作状态。