随着以直流电源为基础的可再生能源（如光伏电池、燃料电池等）的快速发展、新型电力负载（如电动汽车、笔记本电脑、移动电话、LED照明等）的普及以及电力电子变换器的大规模应用,直流微电网得到了快速的发展。相比于交流微电网系统,这些直流源和负载接入直流微网可减少功率变换环节,从而简化系统结构,提升系统效率。在直流微网中,DC-DC变换器驱动的负载在输出严格控制时通常表现恒功率特性,其输入阻抗往往表现负阻抗特性,将与供电单元产生交互作用,极大地衰减系统阻尼,并激发系统振荡。换言之,即使直流微网中的子系统能够稳定运行,当组成大系统时,系统的稳定性却难以保证。为了解决系统的稳定性问题,常用的方法是对系统进行稳定性分析,确定稳定边界条件和系统参数优选范围,通过参数优化设计来保证系统的稳定性。然而,因直流微网包含源、负载及大量的电力电子变换单元,系统阶数高、非线性强,导致系统的稳定性分析极为困难。为了解决系统的稳定性问题,本文另辟蹊径,针对直流微网中源侧常用的双向DC-DC变换器,提出一种无源控制和扩张高增益观测器相结合的复合控制方法。该方法提出将源侧双向DC-DC变换器采用的传统PI控制替换为无源控制,确保了其带恒功率负载情况时的稳定性,而通过引入分散式控制,确保了每个源都能带任意负载,系统仍稳定。此外,通过扩张高增益观测器的引入,解决了系统在扰动、参数不确定和模型误差情况下的控制性能。引用本文所提出的方法,可有效解决直流微网因子系统相互作用而失稳的问题。本文主要研究内容如下:（1）对直流微电网的结构、控制架构、存在的稳定性问题的原因及其解决方法进行了深入的调研,对源侧变换器的控制现状进行了归纳。通过现状调研确定了分散式控制架构为直流微网控制架构,并明确了源侧常用双向DC-DC变换器的无源控制方案。（2）使用拉格朗日动力学方法对双向Buck-Boost变换器进行建模。（3）将无源控制应用于x（x≥2）台并联的带恒功率负载的双向Buck-Boost变换器,并对其进行了详细的设计。在Matlab/Simulink平台下搭建了系统仿真模型进行仿真分析,结果验证了无源控制器正确性和有效性。（4）在无源控制的基础上,设计扩张高增益观测器,以改善系统在扰动、参数不确定和模型误差等情况下的控制性能。基于仿真模型进行了仿真,验证了方法的正确性。（5）在实验室内设计并建立含两台微源（锂电池和直流电源,微源输出均通过功率等级均为100W的双向Buck-Boost变换器进入直流母线）、一台负载（电子负载）的小型直流微电网实验平台,通过实验结果验证了所提出无源控制器和扩张高增益观测器的正确性。