目前随着全球的能源危机和环境污染问题日益严峻，微网(Microgrid, MG)由于具有环保性、灵活性和可扩展性等优势而备受国内外学者的关注[1]。采用特定电路拓扑结构将可再生能源、储能系统和本地负载等互相连接，微网不仅可以实现自然资源的高效与可持续利用，而且显著缓解了分布式能源直接并网给大电网带来的潜在负面影响。 微网分为交流微网、直流微网和交直流混合微网。由于光伏板、风力发电机等组件主要输出直流电，它们能够直接并入相应电压等级的直流微网中，所需要的变换器数量大为减少，经济效应得到提升，并且由于光伏、风力等分布式能源具有波动性和随机性的特点，直流微网中通常配备一定的储能装置。此外，直流微网无需处理频率与相位同步等复杂问题，仅需维持直流母线电压的稳定，使得其控制策略相对简化。因此，针对直流微网的研究具备重要的理论意义和工程实践价值[2-3]。 若直流母线电压发生失稳，将危及负载的稳定工作状态并且可能触发保护系统的错误响应，极端情况下还可能对大电网的正常运行造成不利影响。 因此直流微网的控制关键在于维持直流母线电压稳定，由于直流母线电压是衡量系统内功率平衡的唯一标准，故即为维持供电电源端与负荷端能量的平衡[4]。由电网故障引起的交流并网点电压跌落是影响直流母线电压稳定的一个重要因素，由于并网变流器额定电流的限制将会造成直流微网内部存在冗余功率，进而导致直流母线电压升高。因此并网点电压发生跌落瞬间微网内部各单元需要及时进行协调控制以消纳系统中的冗余功率，将直流母线电压维持在安全范围之内以实现低电压穿越(low voltage ride through, LVRT)。 理论上直流母线电压的波动可以通过增大直流母线电容（通常是电解电容）的容值来进行有效抑制，然而电解电容体积大、功率密度低和使用寿命短等缺陷不利于直流微网的大规模及广泛应用。 目前一些研究人员针对交流并网点电压跌落故障下直流微网的低电压穿越控制策略开展了一系列研究，关键在于多源之间的协调控制以消纳微网内部冗余功率。文献[5]研究了基于直流母线信号(DC bus signaling, DBS)分层控制的直流微网协调运行控制策略，因此在交流并网点低电压故障期间可以基于DBS来调整微网各单元的运行模式，从而实现微网内部功率平衡和直流母线电压稳定。但是根据电压阈值切换控制方式的传统直流母线电压分层控制策略存在一定延时性和被动性，使得直流微网崩溃及其内部电压敏感型器件损坏的风险加剧，针对该问题，文献[6]根据交流并网点电压跌落的深度和变流器功率的极限来调整微网各单元运行模式；文献[7]提出了一种基于直流母线电压斜率的改进协调控制策略，相比传统DBS策略，当交流并网点低电压故障瞬间通过提前调整各单元运行模式可以更快速地稳定直流母线电压，从而提高了微网的稳定性。但是涉及到的功率计算和直流母线电压斜率计算较为复杂且具有延时性和不准确性。此外，如图1所示的传统模式切换控制策略框图中各个模式的控制环路由模式切换信号来进行选择[8]，这增加了通信成本并且不适用于偏远地区，而且在判断模式切换时可能会发生抖振[9]。 |电压控制环|| |---|---| |电压控制环|| |电压控制环|| 电流控制环 占空比 模式切换信号 模式选择 图1 传统模式切换控制策略框图 本文以交流并网点电压跌落期间的光储直流微网为研究对象，首先介绍了微网结构及其各单元组成与低电压穿越的基本要求；然后给出了微网低电压穿越下基于DBS的协调控制策略，包含微网系统的三种运行模式和以直流母线信号为信息载体的直流母线电压控制及模式切换策略；最后通过仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性和优势。