摘 要］为有效削减可再生能源发电出力的波动性，提升可再生能源的整体利用效能，本研究创新性地设计了一种集并网与离网功能于一体的风光互补制氢合成氨系统。该系统以实现年度收益最大化为核心目标，在构建过程中，充分考量了系统内的电平衡、氢平衡以及与电网的交互作用等关键运行约束条件，进而建立了容量配置与调度优化的综合模型。研究以内蒙古某地区实际的风光出力数据作为模型输入，通过深入分析风光容量的配比关系，系统探

针对光伏组件输出非线性、直流母线电压易波动以及并网电能质量控制难题，本文设计了一套由光伏 Boost 升压电路、双向 Buck-Boost DC-DC 储能变换器和单相并网逆变器组成的三级式光伏储能并网发电系统。前级 Boost 变换器采用扰动观察法实现光伏最大功率点跟踪，提升光能利用率；中间级双向 DC-DC 变换器采用电压电流双闭环控制，维持直流母线电压稳定；后级并网逆变器采用电压电流双闭环

单相PWM整流器作为低压并网发电、分布式储能、智能家居供电系统的核心电力电子装置，具备电能双向流动、电网谐波抑制、单位功率因数运行等优势，有效解决了传统二极管整流器谐波污染大、功率因数低、电能利用率不足的问题。为探究单相PWM整流器并网运行的稳态特性、动态响应及电能质量控制效果，本文依托电力电子仿真平台，搭建完整的单相PWM整流器并网仿真模型。

拓扑结构：存在两种版本：配电网模型：辐射型结构，总负荷为28.7+j7.75 MVA，适用于配电网分析。潮流计算模型：环形结构，负荷更大，包含14个节点、20条支路、4台发电机和5台变压器，支持稳态分析（如潮流计算）和动态仿真（如暂态稳定性）。关键参数节点1为平衡节点（电压1.05 p.u.），其他发电机节点（如节点2）提供有功和无功功率。包含并联电容器、变压器分接头等控制设备，支持无功优化研究。

发电机作为电力系统的核心发电设备，其运行稳定性直接决定整个电网的安全可靠水平。电网运行过程中各类突发故障会引发发电机电磁暂态过程，造成机端电压、定子电流、转子电流等电气参数剧烈波动，严重时会导致设备损坏、机组脱网甚至系统性停电事故。为精准掌握发电机故障状态下的电气量变化规律，本文依托电力系统电磁暂态仿真平台搭建标准发电机仿真模型，模拟三相短路、单相接地短路、两相短路等典型电网故障场景，系统分析不同

单相逆变器作为电能转换的核心装置，广泛应用于分布式光伏发电、储能系统、民用供电设备等领域，其输出电压的稳定性、波形质量与动态响应性能直接决定供电系统的可靠性。传统PI控制、PID控制策略在逆变器参数摄动、负载突变、外界干扰工况下，存在抗干扰能力弱、动态响应滞后、稳态波形畸变率高等缺陷。滑模变结构控制作为一种非线性鲁棒控制策略，具备参数不敏感、抗干扰能力强、响应速度快的突出优势，能够有效适配单相逆变

单相逆变器作为电力电能转换的核心装置，可实现直流电与交流电的双向转换，广泛应用于分布式光伏发电、家用储能、不间断电源、小型新能源供电系统等民用与工业场景。为探究单相逆变器的工作特性、运行稳定性及电能输出质量，本文依托电力电子系统仿真技术，开展单相逆变器整体模型仿真研究。本文首先梳理单相逆变器的拓扑结构与工作原理，明确系统核心组成模块及运行机制；其次完成仿真系统的整体方案设计，搭建包含电源、逆变主电

直驱式永磁同步电机摒弃了传统减速传动结构，凭借高功率密度、高效率、低噪声及动态响应优异等突出优势，广泛应用于新能源发电、工业传动、精密伺服控制等领域。仿真建模是分析电机运行特性、优化控制策略、规避实际试验风险的核心技术手段。本文以直驱式永磁同步电机为研究对象，系统阐述其结构与工作特性，分类梳理主流仿真模型的构建思路、适用场景与性能特点，分析不同运行工况下仿真模型的动态响应规律，总结当前仿真建模过程

直流微网作为分布式新能源消纳、储能系统接入的核心载体，具备供电损耗低、控制逻辑简单、电能质量稳定的突出优势，是新型电力系统的重要发展方向。针对直流微网并网运行过程中，新能源出力波动、负荷切换、电网扰动引发的直流母线电压波动、并网稳定性不足等问题，本文构建包含双向Buck-boost DC/DC变换器与AC/DC并网逆变器的交直流互联微网系统，以逆变器稳压控制为核心开展系统运行特性研究。

虚拟同步发电机（VSG）凭借可模拟同步电机外特性、支撑电网电压与频率的优势，成为新能源并网变流器的核心控制技术之一。针对电压电流双闭环控制架构下VSG并网系统宽频域振荡、稳定性难以精准判定的问题，本文开展序阻抗扫频建模、时域阻抗特性分析与系统稳定性研究。依托时域扫频测试方法，搭建VSG并网仿真模型，通过宽频域小扰动信号注入、响应数据采集与频域解析，获取变流器侧与电网侧正、负序等效阻抗特性。