大量新能源电源以电力电子接口并网使电力系统呈高度电力电子化的发展趋势,导致用以描述电力系统动态行为的非线性高阶模型的阶数显著增加、时间尺度跨度增大,造成求解困难等一系列问题,同时也造成大规模新能源发电系统仿真的效率低下,而模型降阶则是解决上述问题的有效方法之一。因此,本文针对光伏并网系统的模型降阶及简化进行了详细地研究,主要工作如下:首先,简要介绍了光伏发电系统的基本模型,主要从物理组成部件和控制系统两方面分析,以PQ控制的光伏并网系统为例,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建模型,对不同故障条件下的并网系统动态特性进行基本分析。其次,对光伏并网系统进行模型降阶,基于奇异摄动降阶理论,对系统各状态变量选取合适的摄动参数,建立其奇异摄动模型并进行忽略快动态降阶,利用特征值灵敏度理论计算得到与各特征值具有强相关性的状态变量,选取不同的主导特征值,从而得到不同的主导状态变量,忽略剩余状态变量,得到不同的降阶模型。再次,利用Matlab仿真平台进行时域仿真,对各降阶模型分别在电压扰动,控制器指令值变化及系统频率波动的情况下进行仿真验证分析,详细分析了各降阶模型的动态特性并且对比了其与详细电磁暂态模型之间的差异和物理意义。通过仿真结果,定性分析了各降阶模型与原模型之间的降阶误差以及仿真效率,符合实际的模型降阶效果。最后,详细分析了降阶模型的仿真效率,通过设置不同的仿真步长,分别计算各降阶模型的降阶效率,分别利用2范数法和Pearson相关系数法计算分析了各降阶模型与详细电磁暂态模型之间的降阶误差,同时研究了降阶误差的影响因素,分别改变仿真步长和控制器参数,利用Pearson相关系数法计算降阶误差,得到降阶误差与仿真步长和控制器参数之间的相关性结论。本文提出的两种光伏并网系统降阶模型在一定程度上满足仿真精度和仿真效率的平衡,可分别适用于不同的应用场合,其中九阶模型适用于精度优先的小规模并网系统,五阶模型可应用于仿真效率要求较高的大规模并网系统。