随着直流微源和直流负载的使用日益增多,直流微电网开始兴起。为增强直流母线电压的抗扰能力,有学者提出在直流微网中引入类似虚拟同步发电机的虚拟惯性控制策略,即虚拟电容控制,有效增强直流微网的惯性。考虑当前分布式微源对高升/降压比、电气隔离以及高效率变换器的急切需求,结合直流微网惯性低,母线电压质量较差问题,研究 了一种多端口 隔离型 DC-DC 变换器(Multi-port isolated DC-DC converter,MPIC)的虚拟电容控制策略,并围绕其功率控制展开研究:首先,介绍了课题研究背景,直流微网虚拟惯性控制技术以及隔离型DC-DC变换器在国内外的研究现状。其次,介绍了 MPIC的拓扑结构和控制方法;类比分析了交流微网中的虚拟同步发电机技术和直流微网中的虚拟电容技术,探究了两者之间的相似与不同之处。同时,分别介绍了光伏单元的MPPT控制和储能单元的虚拟电容控制,并基于MPIC探讨了光伏单元和储能单元之间的协调控制策略。然后,提出了适用于MPIC的改进虚拟电容(Improved virtual capacitor,IVC)控制策略,可根据直流母线电压偏移额定值的程度动态调节虚拟电容,提高母线电压的抗扰性能。建立了 IVC控制下储能变换器的小信号稳定性模型,深入分析负载扰动下母线电压的动态特性。针对扰动过程中产生的电压过冲现象,采用前馈补偿予以消除,并给出系统各关键参量的整定方法。最后,研究了基于MPIC的多微源并联及协调控制策略,针对各微源端口共用一个高压全桥端口的现状,设计了一个电压外环多个电流内环的控制框架,在电流内环设立功率分配系数和电流换算系数,实现储能系统按各储能单元剩余容量占总剩余容量的比重精确分配输出功率,为储能单元SOC均衡以及微网系统高效运行提供可靠保障。