随着电力电子技术和功率开关器件技术的进步以及直流配电技术快速发展,大量直流配电线路已投入使用。相比于交流配电系统,直流配电系统具有对外界干扰小、电能损耗低、供电容量大、电能质量高、供电可靠性强以及易接纳分布式电源等优点,直流配电系统成为未来城市配电系统新的发展方向。直流配电系统更易于分布式电源的接入,故其成为电动汽车接入电网的首选。但是由于直流配电系统惯性较小,电动汽车充放电行为对直流配电系统的稳定运行也带来了新的问题和挑战。本文从电动汽车动力电池和充放电特性出发,针对直流配电系统的虚拟惯量控制展开了研究工作,本文主要工作归纳如下:（1）结合电动汽车不同充放电方式的充放电特性,建立含电动汽车的柔性直流配电系统稳定性分析模型,包括不同充放电模式下电动汽车稳定性分析模型、电压源型换流器稳定性分析模型、直流负荷和线路稳定性分析模型等。通过奈奎斯特稳定判据理论分析了电动汽车不同充放电方式下,其接入对系统稳定带来的影响。搭建了基于DIg SILENT仿真软件的典型直流配电系统算例,理论分析与仿真结果表明,恒流放电方式以及恒功率放电方式下直流配电系统的电压稳定性依次减弱;恒流充电方式、恒压充电方式以及恒功率充电方式下直流配电系统的电压稳定性依次减弱。（2）针对电动汽车接入带来负阻尼效应,通过引入虚拟惯量补偿函数的形式提出了基于电动汽车的虚拟惯量控制方法,并通过稳定性模型对引入补偿函数前后的系统稳定性进行了理论分析,结果表明提出的控制方法可以有效地提高系统惯性,电动汽车以各种方式接入系统时都能保持系统稳定,实现电动汽车的即插即用。通过典型的直流配电系统仿真算例以及电动汽车接入实验验证了提出控制的有效性。（3）为了解决直流配电系统弱惯性,低阻尼,抗干扰差等问题,减小直流负荷以及直流线路参数等影响因素变化时系统出现的不稳定现象,本文提出了基于电动汽车以及换流器的分层虚拟惯量控制方法。在电动汽车虚拟惯量控制的基础上,引入了基于换流器的虚拟惯量控制补偿函数以提升直流系统惯性,不仅可以有效抑制电动汽车接入带来的负阻尼效应,而且可以抑制其他负荷波动带来的系统波动,增强系统抗干扰能力,实现了直流配电系统有序的分层稳定控制。在DIg SILENT仿真软件搭建基于电动汽车以及换流器分层虚拟惯量控制方法的仿真模型,并通过时域仿真验证了所提控制方法的有效性。