能源的短缺和分布式发电的兴起促进了直流微电网的发展，直流微电网无需考虑频率、相位等因素，控制方法更加灵活，同时对于储能装置的优化配置能够降低分布式能源并网对于电力系统稳定运行造成的冲击。模型预测控制由于其动态响应快，控制简单等特点在各个领域获得了广泛的应用，本文以优化直流微电网母线电压动态响应为目的，将模型预测控制应用到蓄电池双向DC-DC换流器控制里，提高母线电压响应速度的同时优化电压质量。完成的主要工作和取得的成果如下：
　　(1)提出了一种基于模型预测控制的母线电压动态响应优化策略。首先给出了蓄电池侧虚拟电容的工作原理，得到母线电压同虚拟电容电流的关系；然后通过模型预测控制得到最佳虚拟电容值，并作用于双向DC-DC换流器的虚拟电容控制中，通过控制虚拟电容值的变化来优化母线电压动态，即在负荷突变时采用较大的虚拟电容减缓直流电压的变化，在动态响应后期采用较小的虚拟电容使直流电压快速达到稳态。
　　(2)由于传统的有限集模型预测控制存在着控制精度不够的问题，设计了一种多步长有限集模型预测控制器应用到蓄电池电流内环中。分析不同工作模式下双向DC-DC换流器的等效电路模型，对被控量进行多步长的预测，同时将直流电压作为次要评价指标加入到评价函数里，在保证内环快速性的同时减小直流电压的稳态误差。
　　(3)提出了一种电流内环无模型预测控制方法，通过改进的无模型预测得到蓄电池电流预测值，然后通过评价函数得到最优的开关状态并输出到DC-DC换流器中，控制过程中不需要精确的换流器电感及电容参数，同时不会受系统参数变化的影响，大大提高了系统的精度和鲁棒性。
　　(4)针对以上提出的控制策略，在Matlab/simulink中搭建了直流微电网模型进行了时域仿真，并在RT-LAB实时仿真平台进行了实验验证，结果验证了所提母线电压动态响应优化控制策略的有效性。