相比于交流电网,直流配电网不存在频率和功角稳定性、无功环流、三相不平衡等问题,整体的控制和调度相对更加简单,系统的供电可靠性较高。但是直流配电网由于变流器的隔离,自身的惯性支撑能力较小,电压随功率波动明显。为了改善直流电网惯性低这一问题,本文研究直流配电网虚拟惯性控制策略,提高系统在扰动情况下抑制直流电压突变的能力,改善电压质量,对今后发展直流配电网具有重大的现实意义。本文具体工作内容如下:本文首先对直流配电网的拓扑结构和控制方法进行分析,介绍了具体的组成单元。分别建立风力发电、光伏单元、储能单元、并网变流器和负荷单元的数学模型,并分析他们的工作原理和控制策略,以此为基础搭建直流配电系统,为后续的虚拟惯性控制技术奠定基础。其次在交流电网惯性概念的基础上,定义直流电网的惯性,从而引出直流侧虚拟电容惯量,并与直流电网电压下垂控制相结合得到了变流器下垂系数和虚拟电容惯量之间的关系,从而对蓄电池侧变流器进行基于变下垂系数的惯性控制策略研究,提高系统的惯性,抑制直流电压突变,同时与固定惯性控制进行了比较分析,相比下变系数下垂控制能够较好平抑直流电压的突变。最后在分层控制电压的基础上,采用了自适应电容惯量控制来增加系统的惯性。通过分析功率波动对系统电压和电压变化率的曲线,据此改进了随电压变化程度和趋势的电容惯量,当电压波动时,根据惯性协调控制将在各自直流侧虚拟出适当的电容值来为系统提供惯性支撑。该自适应控制策略和传统虚拟控制进行比较,可有效提高系统的响应速度,同时确保系统电压稳定。