分布式發(fā)電系統(tǒng)建模及穩(wěn)定性仿真.pdf

1、分布式發(fā)電技術的蓬勃發(fā)展特別是各種新能源發(fā)電技術的廣泛應用使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)進入了一個嶄新的時代。區(qū)別于傳統(tǒng)大電網(wǎng)運行模式，大量分布式電源接入到輸配電網(wǎng)絡中，其獨特的電源動態(tài)特性、并網(wǎng)運行技術以及三相不對稱網(wǎng)絡結構會對電力系統(tǒng)的動態(tài)特性產生顯著影響，本文的主要工作圍繞分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性建模和仿真程序開發(fā)研究而展開。主要成果如下：
　　 在建模技術研究方面：總結闡述了在分布式發(fā)電系統(tǒng)中常用的典型電力電子裝置準穩(wěn)態(tài)模型以及控制環(huán)節(jié)構

2、造，提出了一種電力電子通用化準穩(wěn)態(tài)模型的設計方法，并將其應用于分布式發(fā)電系統(tǒng)建模之中。所提出的方法和模型有助于規(guī)范化分布式發(fā)電并網(wǎng)運行系統(tǒng)的模型表達形式。
　　 在仿真數(shù)值算法研究方面：將雅可比矩陣的數(shù)值微分求導法與預測-校正形式的隱式交替求解算法相結合，提出了一種適用于分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真算法。這種方法的優(yōu)點在于不需要事先獲得雅克比矩陣元素函數(shù)的解析信息，完全在原系統(tǒng)狀態(tài)方程和代數(shù)方程的基礎上直接通過數(shù)值計算獲得，可以自動

3、計及系統(tǒng)模型結構突變時的影響，考慮到分布式發(fā)電系統(tǒng)中非連續(xù)控制環(huán)節(jié)的大量存在，這一特點在分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性仿真軟件的開發(fā)中具有獨特優(yōu)勢。
　　 在軟件設計和開發(fā)方面：本文基于十字鏈表稀疏存儲結構，發(fā)展了一種網(wǎng)式鏈表數(shù)據(jù)結構，該結構的引入可以實現(xiàn)數(shù)值計算中DAE系統(tǒng)雅克比矩陣高效稀疏存儲?；谠摂?shù)據(jù)結構提出了一種網(wǎng)式鏈表一雙層算法(Mesh List-Double LayerAlgorithm-MLDLA)，雙層結構的外層是顯式

4、積分模塊，內層是隱式梯形校正迭代模塊，顯式、隱式數(shù)值算法計算流程統(tǒng)一在雙層結構中實現(xiàn)。網(wǎng)式鏈表的應用使得內層隱式計算可以靈活有效地處理各種動態(tài)元件與控制器接口，DAE系統(tǒng)微分方程與代數(shù)方程接口，可以任意組裝拼接基于模塊化設計的DAE系統(tǒng)分塊雅克比矩陣，為軟件開發(fā)工作中新元件、新模型的添加和更新提供了一個簡便的途徑。
　　 最后，對分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定仿真計算程序進行了面向對象分析和系統(tǒng)設計，提出了由分布式發(fā)電系統(tǒng)各種元件組成的“交