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(shù)的蓬勃發(fā)展特別是各種新能源發(fā)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。區(qū)別于傳統(tǒng)大電網(wǎng)運(yùn)行模式，大量分布式電源接入到輸配電網(wǎng)絡(luò)中，其獨(dú)特的電源動(dòng)態(tài)特性、并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)以及三相不對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)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(shù)研究方面：總結(jié)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(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型以及控制環(huán)節(jié)構(gòu)

2、造，提出了一種電力電子通用化準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型的設(shè)計(jì)方法，并將其應(yīng)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(yùn)行系統(tǒng)的模型表達(dá)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(dǎo)法與預(yù)測-校正形式的隱式交替求解算法相結(jié)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(diǎn)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(chǔ)上直接通過數(shù)值計(jì)算獲得，可以自動(dòng)

3、計(jì)及系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)突變時(shí)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(diǎn)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(dú)特優(yōu)勢。
　　 在軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)方面：本文基于十字鏈表稀疏存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，發(fā)展了一種網(wǎng)式鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的引入可以實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算中DAE系統(tǒng)雅克比矩陣高效稀疏存儲(chǔ)。基于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了一種網(wǎng)式鏈表一雙層算法(Mesh List-Double LayerAlgorithm-MLDLA)，雙層結(jié)構(gòu)的外層是顯式

4、積分模塊，內(nèi)層是隱式梯形校正迭代模塊，顯式、隱式數(shù)值算法計(jì)算流程統(tǒng)一在雙層結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)式鏈表的應(yīng)用使得內(nèi)層隱式計(jì)算可以靈活有效地處理各種動(dòng)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(shè)計(jì)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(gè)簡便的途徑。
　　 最后，對(duì)分布式發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定仿真計(jì)算程序進(jìn)行了面向?qū)ο蠓治龊拖到y(tǒng)設(shè)計(jì)，提出了由分布式發(fā)電系統(tǒng)各種元件組成的“交