微电网,又称分布式能源孤岛系统,作为未来能源链的重要技术,高效整合了各类分布式电源,具有能源清洁、调控灵活、环境兼容、线路损耗小等优点,对全球电力网的建设具有深远影响。随着分布式电源渗透率的不断提高,系统规模的扩大与复杂化,微电网运行中的小扰动事件呈现极强的随机性与不确定性,给微电网的运行稳定性带来严重考验。研究微电网在小干扰下的稳定性机理,既是确保微电网可靠运行的基本任务,也是充分发挥微电网优势作用的必然需求。为此,本文工作围绕微电网小扰动稳定性研究展开,主要研究工作如下:第一,考虑到微电网中多种微源形式、多种控制方式共存,研究微电网中典型分布式电源如光伏发电系统、风力发电系统、储能系统的组成结构与工作原理,建立描述各子系统动态行为的完整数学模型;并基于Matlab/Simulink软件进行各微源模型构建与仿真分析,研究环境干扰项如光照变化,风速变化等对各微源运行特征和出力特性的影响。第二,在微电网数学模型的基础上,研究系统小扰动稳定性分析模型;对微电网中各分布式电源状态空间进行了细致、定量的数学推导与分析,从数学模型的角度剖析微电网小扰动后状态空间的一般特点;并基于特征值分析法,利用Matlab软件仿真分析微电网特征值的典型分布情况,对表征微电网运行特性的关键参数进行特征根稳定性分析,通过参数单调变化,跟踪系统系数矩阵特征根的运动轨迹,研究系统特征根分布的原因机理,获取随参数改变系统稳定性变化的一般规律。第三,对小扰动稳定性研究方法作以创新研究,研究一种基于“模糊-云”模型的微电网小扰动稳定性评估方法。在前文分析所得的基础上,选取关键影响参数构建微电网小扰动稳定性评估体系;采用交互矩阵设计的方法描述评估指标间可能的耦合关系,合理判定评估指标对系统稳定性的影响程度;考虑到评估过程中数据和指标模糊性和随机性的问题,应用云模型获取各指标隶属稳定性等级,进一步提升评估系统的准确性,实现微电网的稳定性判定。为微电网运行状态的辨识提供新的思维方式和解决手段。