随着分布式能源和储能装置技术的发展以及直流负载的普遍应用,直流微电网相关方面的研究引起了学术界的广泛关注。由于直流微电网在运行过程中不存在频率、相位同步问题,因此直流微电网稳定运行的要求只有一个,就是保持母线电压的稳定。然而在实际中,分布式电源产生的直流电需要通过变换器连接到直流母线上才能符合使用需求,同时一些直流负载需要通过变换器才能与母线相连,分布式电源或负载及其连接的闭环变换器在稳态时可以看做是恒功率负载。恒功率负载具有负阻抗特性,这会导致在恒功率负载发生较大变化时直流母线电压显著振荡,从而降低电能质量,带来安全隐患。因此研究恒功率负载变化时直流微电网母线电压的稳定性控制,对直流微电网系统的设计、运行具有重要意义。本文以带阻性负载和恒功率负载的独立型直流微电网为研究对象,对其母线电压稳定性控制进行了研究,主要工作如下:首先将可再生电源与恒功率负载看作是并联的等效恒功率负载组合,以蓄电池接入变换器为控制对象,建立系统的数学模型。在此基础上分析了恒功率负载由于其负阻抗特性,在发生较大扰动时引起直流母线电压不稳定的机理。为了确保负载和源随机变化时母线电压稳定在参考电压值上,引入了常规滑模变结构控制方法。理论分析了常规滑模变结构控制下系统的稳定性,推导出了系统的稳定条件,通过稳定域图研究了等效恒功率负载和控制参数的变化对母线电压稳定性能的影响。仿真结果表明,在等效恒功率负载发生较大随机变化的情况下,常规滑模变结构控制方法能够实现将母线电压稳定在参考值上,但是这种方法无法同时满足系统良好的性能和较大的稳定范围。针对常规滑模变结构控制无法在满足系统良好性能的同时拓宽系统的稳定范围这一问题,根据washout滤波器的强鲁棒性特性,建立了基于washout滤波器的滑模变结构控制器。理论分析了系统的稳定条件,根据稳定条件得到了系统的稳定域图并进行了系统仿真。结果表明,本文设计的控制策略不仅降低了系统的稳态误差、减小了瞬态响应的波动范围,而且拓宽了系统的稳定范围。