新能源发电具有间歇性以及单位面积能量密度低的特点,因此具有智能调节能力的微电网成为了推动发展新能源发电技术的一种重要形式。同时,目前家庭常用电器大多可以直接由直流供电,家庭直流微电网系统通过直流母线将光伏、储能等供电单元连接起来,为家电电器负荷直接提供电能,可以减少多次交直流变换产生的电能损耗。本文通过调查家庭负荷的种类、功率以及使用频率,提出了一种适用于小功率家庭住宅直流微电网系统结构,对系统稳定控制进行了相关研究,主要有以下几方面:1.设计了适用于家庭的直流微电网系统结构及其容量配置,根据系统的容量、电压电流大小及控制要求设计了光伏发电单元、储能单元和并网单元电力电子接口电路参数以及控制算法,包括蓄电池的恒压、恒流充放电控制,光伏的MPPT、降功率控制。2.提出了一种基于主从控制与分层控制相结合的控制策略,系统控制分为上层优化控制和底层变换器控制:上层优化控制负责系统优化运行,包括平滑联络线功率、优化蓄电池充放电等;底层变换器控制负责控制系统各变流器,维持直流母线电压稳定。所提直流微电网主要工作在并网模式和离网模式两种情况,当系统处于并网模式即大电网稳定、并网电力电子接口正常工作时,底层变换的控制方式为,并网接口变换器为主变换器采用电压控制维持母线电压,光伏、储能变换器采用电流控制,控制吸收、释放功率。当系统处于离网模式即大电网故障或并网电力电子接口故障时,底层变换的控制方式为,储能变换器为主变换器采用电压控制维持母线电压,光伏变换器采用电流控制,控制释放功率。3.对家庭直流微电网系统进行小信号建模,通过小扰动特征分析法分析了变换器控制器参数和负载变化对系统稳定性的影响。最后利用Matlab/Simulink建立了直流住宅微电网系统仿真模型,分析直流住宅微电网系统并网运行、离网运行和二者切换时系统运行情况,仿真结果表明了采用该控制策略能够有效协调光伏和蓄电池功率分配,维持直流母线电压稳定。