刘英培，周素文，梁海平，唐晓骏，马世英，谢 岩

（1. 华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定071003；2. 中国电力科学研究院有限公司 电网安全与节能国家重点实验室，北京100192）

0 引言

随着常规化石能源的短缺和环境污染问题的凸显，人类已经意识到能源的利用和开发必须从传统化石能源向风能和太阳能等分布式能源过渡［1］。随着分布式能源大量接入电网，传统交流电网在消纳大规模分布式能源方面越来越力不从心［2］。

目前，直流配电网已成为众多方案中解决该问题的研究热点［3］。直流配电网相比于交流配电网，没有频率和功角问题，且具有输送容量大、结构简单、传输损耗低和控制灵活等优势［4］。此外，光伏等分布式电源为直流电源，采用直流电网可以大幅减少DC／AC 换流器的使用，节约成本，提高电网可靠性［5］。但是，直流配电网的电容惯性远小于交流配电网中同步发电机所具有的机械惯性［6］。当直流配电网中功率有较大波动时，直流母线电压也会随之有较大波动，这给电压敏感的负荷和分布式能源带来了不利的影响［7-9］。而且，间歇性光伏发电单元产生的阶跃变化和随机波动会导致直流母线电压和配电网的功率发生剧烈波动。直流配电网中换流器普遍采用电压下垂控制，通过发生扰动时功率的自动分配来确保其电压稳定［10］。但是，在功率波动时，换流器的输出功率必须根据下垂曲线来接近新的稳定工作点。因此，当直流配电网中有明显的功率不平衡时，仅凭借直流电容不能有效地减小直流电压的突变率，必须将虚拟惯性控制引入直流配电网来提高其电压质量。……