随着风电、光伏发电等可再生能源的发展,分布式发电系统不仅可以满足增加负荷的需要,还可以减少环境污染。微电网作为分布式能源的高效组网方式,能将新能源充分合理的利用,对我国新能源发展有极大的推动。由于分布式能源在供电系统中的占比逐渐增高,使得微电网中的协调控制策略变得越来越重要。针对直流微电网中,不同功率等级电源并联过程中所产生母线电压的波动、功率不匹配等问题。本文提出了一种基于模型参考自适应下垂电阻的控制策略,使得母线电压稳定,实现分布式电源按比例分配功率。本文重点讨论了直流微电网中的直流变换器、逆变器和自适应下垂特性。(1)首先叙述了微电网的三种控制策略:主从控制、对等控制、分层控制进行比较分析。其次,详细介绍了微电网的基本拓扑模型,分析了微电网直流侧Boost升压斩波电路的两种工作模态,推导出两种模态的数学模型;然后分析了交流侧单相全桥逆变电路的双极性调制原理,对LC滤波器进行参数设计,并对两种电路分别设计了闭环控制策略,最后通过仿真验证了控制器的正确性。(2)着重针对直流微电网中的母线电压波动、功率匹配问题进行研究。首先建立直流微电网的数学模型,并且对系统进行小信号分析,其次推导出母线电压、电流分别跟下垂电阻的关系,分析了传统直流微电网下垂控制的局限性;然后,叙述了基于分层控制的微电网控制策略,并在此基础上提出了基于模型参考的自适应下垂电阻的控制策略,建立了系统的参考模型和实际模型,推导出自适应律;最后通过Matlab/Simulink仿真验证算法的可行性。(3)从硬件和软件两方面设计微电网实验平台。硬件方面设计包括Boost电感设计、功率开关管的选型、直流侧母线电容、采样电路、驱动电路等;基于TMS320F28035芯片设计软件模块,包括各控制回路、算法实现、过流保护、过压保护等。最后通过实验平台,验证了基于模型参考自适应控制的有效性。