随着可再生能源的发展和普及,电力系统的电力电子化程度逐渐升高,大量的非线性负载为电力系统的调度和设计带来了新的挑战,由于受规模和危险性的限制难以在真实的环境中对发电系统进行试验,因此对高渗透率分布式可再生能源发电系统的仿真建模亟待研究。本文首先搭建了光伏发电单元详细的实时仿真模型,对逆变器等快变设备进行FPGA纳秒级仿真,对光伏电池板,电压环控制等进行CPU微妙级仿真,并和真实的逆变器电流功率波形进行对比验证,确认实时仿真的精确性。其次在对光伏发电单元进行精确仿真的基础上,本文提出了基于集中损耗模型的光伏发电单元年发电量计算方法。该方法根据逆变器的瞬时输出功率,采用了集中等效模型来模拟逆变器在不同工作点的损耗,所需参数较少,简单准确且不会增加模型的计算负担,同时该模型考虑了电力电子器件的参数和控制对发电量的影响。之后搭建了电站级仿真平台。对基于“源-网-荷-储”一体化多级协同的分布式发电系统进行仿真,受仿真资源的限制只是用了 CPU微妙级仿真。本文搭建了同步发电机模型来模拟电力系统的一次调频和二次调频;搭建了恒阻抗、恒电流和恒功率三种负荷模型来模拟实际中的负荷特性;搭建了储能电池模型和储能逆变器模型来对验证储能对光伏电站的稳定性的影响。最后本文搭建电站集群级仿真平台。由于仿真规模进一步扩大,本文对逆变器模型进行了简化建模,将模型中的电力电子开关器件使用受控源来等效替代,减少了模型对仿真资源的消耗。在解决RT-LAB实时仿真的延迟,解耦等问题后建立了电站集群仿真模型,并验证了无功损耗分配等电力系统常见特性。