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随着智能电网的发展，分布式电源（distributed generator，DG）以其清洁、高效、即插即用的优点迅猛发展，以集群形式接入电网，单个集群中可能含有几十个甚至上百个分布式电源，为配电网安全稳定运行带来了新的挑战。同时，大量分布式电源及各种智能电子设备的接入，使得配电网的数据通信量大为增加，信息系统与物理系统之间的交互更为复杂，控制难度增大，配电网反映出信息物理系统（cyber-physical system，CPS）的更多特性，已经可以看作是电力网络和通信网络相互耦合的电力信息物理系统。
本文针对分布式电源集群系统，主要进行了分布式电源集群控制以及信息物理混合仿真研究，主要研究工作如下：
1、研究了分布式电源集群的概念以及现有分布式电源控制的主流方法，指出在当前大量分布式电源接入配电网的背景下，需要研究新的分布式电源集群控制技术；研究了电力信息物理系统的定义及基本特征，调研了三种电力信息混合仿真方法，分析了各自的特点。
2、研究了分布式电源集群控制方法，按照“群内自治”和“群间协调”的原则建立了分布式电源控制框架，包括本地控制层、集群分区控制层以及中央控制层，研究了分布式电源多层控制结构和有功无功控制算法，提出了一种基于电压越限惩罚成本的无功协调控制算法；基于安徽金寨实际网架进行了仿真测试，验证了所采用的控制方案和算法的有效性。
3、研究了分布式电源集群通信网络建模，分析了分布式电源集群监控系统的通信数据类型和典型电力业务，并基于开放式系统互联通信参考模型建立通信网络工作站的模型；提出了一种基于集群连通系数的通信线路和通信节点脆弱度评估方法，利用通信网络实时运行参数评估分布式电源集群系统的脆弱度；在OPNET中搭建了安徽金寨实际线路的通信模型，计算了不同通信场景下通信线路和节点的脆弱度值，验证了所提评估方法的合理性。
4、搭建了基于RT-LAB和OPNET的电力信息混合仿真平台，研究了基于套接字的数据接口，设计了一种多系统动态事件触发方式的时间同步方式，保证了仿真过程中数据的精确传输和精准对时；利用仿真平台进行了电力信息混合仿真测试，研究在不同电力工况和通信场景下的控制效果的差异，仿真结果验证了平台的有效性和所采用的控制方法的可行性。
本文针对分布式电源集群系统，主要进行了分布式电源集群控制以及信息物理混合仿真研究，主要研究工作如下：
1、研究了分布式电源集群的概念以及现有分布式电源控制的主流方法，指出在当前大量分布式电源接入配电网的背景下，需要研究新的分布式电源集群控制技术；研究了电力信息物理系统的定义及基本特征，调研了三种电力信息混合仿真方法，分析了各自的特点。
2、研究了分布式电源集群控制方法，按照“群内自治”和“群间协调”的原则建立了分布式电源控制框架，包括本地控制层、集群分区控制层以及中央控制层，研究了分布式电源多层控制结构和有功无功控制算法，提出了一种基于电压越限惩罚成本的无功协调控制算法；基于安徽金寨实际网架进行了仿真测试，验证了所采用的控制方案和算法的有效性。
3、研究了分布式电源集群通信网络建模，分析了分布式电源集群监控系统的通信数据类型和典型电力业务，并基于开放式系统互联通信参考模型建立通信网络工作站的模型；提出了一种基于集群连通系数的通信线路和通信节点脆弱度评估方法，利用通信网络实时运行参数评估分布式电源集群系统的脆弱度；在OPNET中搭建了安徽金寨实际线路的通信模型，计算了不同通信场景下通信线路和节点的脆弱度值，验证了所提评估方法的合理性。
4、搭建了基于RT-LAB和OPNET的电力信息混合仿真平台，研究了基于套接字的数据接口，设计了一种多系统动态事件触发方式的时间同步方式，保证了仿真过程中数据的精确传输和精准对时；利用仿真平台进行了电力信息混合仿真测试，研究在不同电力工况和通信场景下的控制效果的差异，仿真结果验证了平台的有效性和所采用的控制方法的可行性。