杨继鑫，王久和，，王 勉，唐 芬，王振业

（1.北京信息科技大学自动化学院，北京 100192；2.北京交通大学电气工程学院，北京 100044）

直流微网DCMG（DC microgrid）由于具有损耗低，控制简单，无无功环流和频率稳定，只需保证直流母线电压稳定，可以更好地集成分布式电源、储能装置等一系列优势，现已应用到舰船、数据中心、航天飞机等领域中[1-4]。

变换器级联是DCMG 中最基本的联接形式[5]，如图1所示。分布式电源系统DGS（distributed gen⁃eration system）、能量存储系统ESS（energy storage system）等通过源变换器接入直流母线，给负载进行供电，而负载一般通过闭环控制的负载变换器接入直流母线，因此，负载变换器的输入端呈现恒功率特性，可视为恒功率负载CPL（constant power load）。由于微网系统为低惯性网络系统[6]，若CPL大幅度增加，在变换器的非线性特性以及CPL的负阻抗特性下，可能会出现直流母线电压的大幅振荡甚至失稳的情况。

图1 级联变换器拓扑结构Fig.1 Topology of cascaded converter

近年来，在DCMG 中，变换器的控制主要有线性控制策略及非线性控制策略。由于线性控制策略难以保证系统获得较好的动态性能和大范围工作的稳定性[7-8]，因此，非线性控制策略的研究取得了很大的进展。

非线性控制策略主要有滑模控制、反步控制[8]、自抗扰控制[9]及无源控制PBC（passivity-based con⁃trol）等，经过众多学者的研究与完善，上述控制策略取得了一定的效果。然而，滑模控制频繁高速的开关切换会带来高频抖动；反步控制和自抗扰控制的参数选取较为复杂；而PBC策略是从系统能量角度出发对系统进行控制器的设计，可以使非线性系统的控制器设计得到简化，实现系统的全局稳定，使控制效果更加理想[10]。……