3、分布式发电网络稳定性：基于仓本模型的研究

分布式发电网络稳定性：基于仓本模型的研究

1 引言

电力系统作为重要的复杂关键基础设施，正从“集中式发电”模式向“分布式发电”（DG）模式转变。在分布式发电模式中，大量小型发电机根据可用性接入输电和/或配电系统。除了传统的大型发电厂（如核能、煤炭、天然气发电厂），还会有基于替代能源（如风能、太阳能、微型水力、生物质能、地热能、潮汐能等）的低功率或中等功率发电机加入。

集中式发电模式原则上更易于控制和管理，但分布式发电模式中，发电站地理分布不均，其发电量随季节、时间和气象条件变化，这给原本复杂的电力系统带来了更多不稳定因素。此外，可再生能源发电机注入电网的电量可能比传统化石能源发电少很多。要开发支持分布式发电的成功电网技术，需要互联的数学模型、能应对瞬态效应的控制策略，以实现高效且稳健的配电系统。

然而，大量中小型发电机接入发电和配电网络会引发一些问题，如电压谐波失真、与电网同步的稳定性、热极限和网络故障等。未来，其他技术网络与分布式发电电网的紧密交互也会影响同步稳定性。因此，我们聚焦于基于仓本模型（KM）方程开发数学模型，以研究分布式发电电网的稳定性。

仓本模型是研究同步现象的成功尝试，从简单机械装置到复杂系统，众多动态系统都可用其建模，如人群、鸟群、鱼群、联想记忆、激光阵列、电荷密度波、非线性控制系统、约瑟夫森结、等离子体、心脏细胞、电网、疫情传播以及社会和经济行为等。为描述分布式发电机网络，我们采用了Cardell - Ilic线性化动态模型，以网络节点间的功率流作为耦合参数。在此模型系统上，我们研究扰动对多个发电机同步的影响，发电机被建模为具有给定频率、不同相位角且通过已知耦合连接的振荡器。我们的模型受Filatrella等人关于三个大型发电机电网模型工