当今电力行业在大力发展原有的大电网集中发电、远距离输电和大型互联网络的同时,不断开发新能源,加强可再生能源的利用率,形成了大电网与分布式发电技术相结合的新型供电模式。随着分布式电源应用的日益广泛,它们在电力系统的渗透率也越来越高。分布式发电系统正在由分散、小规模开发、就地消纳,逐步向大规模、高集中开发,高电压输送方向发展。分布式电源的规模性接入,对电力系统运行各方面将产生一定的影响。分析分布式电源入网影响一方面需要深入研究分布式电源外特性模型及其入网机制,另一方面,含多种分布式电源的配电网中分散有大量的感应电动机负荷,负荷模型准确性直接影响微电网电压稳定、暂态稳定等计算结果的精度和可信度。基于上述分析,本文从端口外特性的角度,将分布式电源与负荷分为交流型和直流型电源和负荷,对几个常用的分布式电源分别建立详细的数学模型,在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建相应的仿真模型,研究两种端口类型的分布式电源并网控制及其入网后对电网的影响。主要研究内容如下:(1)交流型分布式电源和负荷建模与仿真研究。对风力发电系统从风力机、双馈感应电动机和及其控制系统三个方面建立数学模型,并设计DFIG控制器;建立微型燃气轮机和永磁同步发电机数学模型,其输出为高频或变频变压交流电;建立含分布式电源的配电网综合负荷模型,并对上述模型进行了仿真。(2)直流型分布式电源进行建模与仿真研究。研究光伏发电系统数学模型,设计最大功率跟踪方法;研究蓄电池数学模型,最后对上述两种直流型微电源进行仿真。(3)含多种分布式电源并网策略研究及仿真。分别对交流型和直流型微电源设计并网逆变器,并提出了相应的并网策略。对于含多个分布式电源组成的微电网,提出了基于直流配电网的控制策略,以简化不同类型、容量和并网位置的分布式电源控制器的设计。(4)随着分布式电源容量的不断增大,分布式电源在电力系统的渗透率也越来越高,研究分析考虑负荷模型情况下,大规模分布式电源并网对电网的静态和暂态影响。