随着能源互联网时代的到来,分布式能源在电网中的占比逐年增大,自能源的概念越来越被人们所接受。在电网实际运行过程中,自能源的控制问题是急需解决的关键问题之一。因此,本文的选题具有良好的理论价值和应用价值。本文以自能源为研究对象,通过研究基于传统下垂控制的孤岛模式下自能源的运行特性和系统的电压、频率的调节措施,发现传统下垂控制存在的缺点。考虑到自能源端口输出电压的不一致性,在逆变器端口中加入DAB变换器,保证电压等级统一的同时满足并网的能量双向传输。针对传统下垂控制策略存在的不足,研究了一种基于指数的下垂控制方式,针对DAB在功率变换过程中产生的直流偏置现象,提出了电压-时间积分法。通过理论证明和仿真实验,验证了改进的控制策略的正确性。具体研究内容如下:1.阐述了本文的研究背景,研究了自能源的相关概念和结构以及自能源的能源输出/输入接口逆变器控制方法,总结了下垂控制的研究现状,提出了采用下垂控制的能源输出/输入接口逆变器并在逆变器端口中加入DAB变换器;2.分析了能源输出接口逆变器的输出功率特性,当能源输出接口逆变器的端阻抗呈感性时,能源输出接口逆变器的输出电压频率与有功功率成正相关,能源输出接口逆变器的电压幅值与无功输出功率成正相关,采用传统的P-f和Q-v下垂控制,实现能源输出接口逆变器的解耦控制。分别创建单一自能源和多自能源并联供电模型,通过仿真实验,指出了传统下垂控制存在的不足;3.提出了指数下垂控制的自能源控制策略,从功率分配、电压和频率的控制、网络结构的简化、能源的利用率等方面阐述了指数下垂控制的优点。分别创建单一自能源和多自能源并联小信号模型,根据分析小信号模型和根轨迹等理论,证明了改进的指数下垂控制策略的稳定性和参数设计。针对DAB在能量传输过程中产生的直流偏置现象,提出了电压-时间积分法;4.运用MATLAB/Simulink进行仿真实验,证明了指数下垂控制的正确性,分析并比较了传统下垂控制和指数下垂控制,验证了改进的指数下垂控制策略能够弥补传统下垂控制存在的不足;验证了针对DAB提出的电压-时间积分法的正确性,降低了整个系统的暂态时间和直流偏置所产生的影响。