分布式发电微网暂态仿真方法综述：算法比较与优化策略

分布式发电微网系统作为一种新兴的电力供应模式，正在全球范围内得到广泛关注。它结合了分布式电源的多样性和灵活性，包括静止直流型和旋转交流电机等，这些电源通常通过电力电子变流器与电网交互。这种系统具有并网和独立运行两种工作模式，且由于分布式电源的间歇性和随机性，需要储能设备和功率补偿等辅助系统以确保动态性能。 与传统电力系统相比，分布式发电微网的特点主要表现在以下几个方面： 1. **多样性与复杂性**：源的种类繁多，控制机制复杂，包括分布式电源、储能元件和电力电子变流器的协同控制，以及网络层面的电压和频率调节。 2. **非线性和随机性**：电源出力受多种因素影响，如负荷需求、冷热负荷的匹配，以及单相逆变器接入导致的不对称性，使得系统动态特性更复杂。 3. **运行模式**：系统既能独立运行也能并入大电网，这要求在多种运行方式下保持稳定性能。 4. **动态模拟需求**：由于微网的这些特性，仅仅依赖稳态分析已经不能满足需求，需要进行详细的暂态时域仿真，以了解系统在各种条件下的实时响应。 针对分布式发电微网的暂态时域仿真，研究者采用了基于节点方程的电磁暂态仿真方法。这种方法通过对元件进行详细建模，能够捕捉到系统中的非线性行为和内部时延。其中，增广的改进节点方程扩展了电气系统的建模能力，使得仿真结果更准确；牛顿法和伪牛顿法被用来迭代求解控制系统，消除了非线性元件的内部时延，同时提高了计算效率。电力电子开关的仿真则借助插值算法来处理可能出现的问题，确保了仿真过程的精确性和效率。 此外，微网的初始化方法也是关键环节，它涉及到系统初始状态的设定，这对后续仿真结果的准确性至关重要。 分布式发电微网的暂态时域仿真是一项重要的技术，通过综合运用各种仿真算法和方法，可以深入理解其动态特性和在不同运行条件下可能遇到的问题，为微网的设计、优化和运行提供有力的支持。未来的研究还将继续探索更高效的仿真技术和模型，以适应分布式发电微网日益增长的复杂性和多样性。