刘镇湘，赵晋斌，曾志伟，屈克庆，毛 玲

（上海电力大学 电气工程学院，上海200090）

0 引言

直流微电网以其可靠性高、变换环节少、损耗低且不需要对电压的相位和频率进行跟踪等优点，将成为未来家庭、直流建筑、数据中心、通信基站和现代电力电子负荷的主要供电架构［1-2］。通常可以采用主从控制或对等控制策略来维持直流微电网母线电压恒定［3］。但随着大规模变流器的接入，变流器间交互耦合以及恒功率负荷（CPL）的负电阻特性、功率的双向流动等，可能会导致多变流器直流微电网MCDCM（Multi-Converter DC Microgrid）出现稳定性问题或动态性能恶化等情况［2，4］。合理有效地建立系统小信号阻抗网络模型INM（Impedance Net⁃work Model）以及进行稳定性预判，并进一步分析动态稳定性具有重要意义。

对于系统小信号稳定性问题，主要有基于状态空间数学模型的特征值分析法［5-8］和基于阻抗特性的阻抗匹配法［9-10］等。基于状态空间数学模型的特征值分析法利用系统理论建立的模型更精确，但在多变流器系统中模型十分复杂［6］。与之相比，基于阻抗特性的阻抗匹配法是一种系统的外特性描述，其广泛应用于分析交直流微电网中子系统之间的耦合稳定性问题［9］。

文献［10-14］论述基于小环增益的Nyquist 曲线稳定性分析，如Middlebrook、GMPM（Gain Margin and Phase Margin）、OA（Opposing Argument）、MP（Maxi⁃mum Peak）、ESACC（Energy Source Analysis Con⁃sortium Criterion）、RESC（Root Exponential Stability Criterion）、T-SI（Three-Step Impedance）等稳定性判据。上述判据均是通过设定不同的稳定裕度和禁止区，基于阻抗比对直流微电网进行小信号稳定性分析，这类判据的缺点是规定了功率的流向（电源端输出功率，负荷端吸收功率），但在实际的直流微电网中，有些微源如储能（ES）变换器既可以作为电源运行也可以作为负荷运行，这导致传统阻抗比判据并不适用于多源与多负荷组成的系统［15］。……