在含有光伏单元的直流微电网中,系统的功率是否平衡对微电网的电压稳定性产生影响,因此母线电压是否波动被认为是衡量直流微电网系统功率平衡的唯一标识。目前,关于直流微电网的电压稳定性主要通过和大电网并联的方式来解决系统功率不足,对直流微电网的孤岛运行研究较少。因此,十分有必要对直流微电网孤岛运行时的系统进行研究。搭建直流微电网的仿真平台,对光伏发电单元、蓄电池单元、超级电容器单元和负载简化建立其数学模型,并且对Boost模块、Buck模块和双向DC/DC模块基本原理和工作方式进行分析;基于MATALB/Simulink实验仿真平台建立直流微电网各单元模型,对其输出特性进行研究;最后在该平台上搭建直流微电网的仿真模型,为进一步分析直流微电网做好准备工作。以直流微电网母线电压为研究对象,在直流微电网孤岛运行时对传统的直流微电网母线电压控制方式进行改进。根据可再生单元输出功率和负载功率变化对直流母线电压波动影响的大小,为了维持直流母线电压的稳定,采用蓄电池超级电容器组合实现光伏储能直流母线电压分级调节的方法,根据不同的直流母线电压对应的系统各模块的不同运行状态,系统分为5种运行模式,针对此调节方式对直流微电网系统进行仿真实验,验证改进的光伏储能直流母线电压分级调节策略的有效性。在直流分布式系统中,单独设计的子系统之间相互作用可能会对系统的稳定性产生影响。直流母线电压分级控制的微电网是一个多点平衡系统,不同的控制方式对应系统的稳定性可能不同,对系统不同运行模式进行小信号建模分析其稳定性。由于系统各单元在不同运行模式对应的闭环阻抗不同,求出各运行模式的等效微源输出阻抗和等效负载输入阻抗,利用阻抗比判据辅助Nyquist曲线分析直流微电网的不同运行模式的稳定性。直流微电网在运行模式I-1存在谐振尖峰且稳定裕度小,在负载回路中加入阻尼电路消除滤波参数和超级电容器单元的谐振尖峰,阻尼回路的参数由滤波参数确定。分析了不同阻尼参数改善小信号稳定性的效果,通过仿真结果证明,只有取最优参数时,阻尼回路改善小信号稳定性的效果最为明显,可以减小母线电压的波动,有效改善直流微电网的电压波动问题。