建模仿真是研究分布式综合能源系统规划-设计-运行-控制的主要手段。通常需要构建系统中所涉及的设备模型库,将各类设备模型集成系统模型即可进行相应工况的仿真。燃气内燃发电机组作为多能耦合的分布式电源,研究机组热力、气动以及电力参数在不同运行工况中的动态跟随特性和耦合特性,识别量化机组内部不同能量变化过程中的关联规则及结构化参数,对分布式综合能源系统在并网或离网运行状态下的稳定性仿真、机电暂态仿真而言至关重要。因此本文做了如下研究:首先,本文在燃气内燃发电机组运行模式研究的基础上确定了机组在以电定热或以热定电模式下均可达到最佳运行状态,但是目前燃气内燃发电机组仿真模型大多是基于以电定热的运行模式构建。其次,本文从燃气内燃发电机组的组成部分及运行机理出发,将内燃机划分为管路模块(进气总管、进气歧管及排气管)和部件模块(废气涡轮、压气机、中冷器、气缸及电子膨胀阀);将发电机分为转子运动模块、电磁模块以及励磁系统模块。在此基础上采用核心特征提取、分区集总和机理建模为主的思路,兼顾精度和通用性要求,构建了各个模块的动态数学模型。并采用序贯模块法在Modelica/Dymola平台搭建了燃气内燃发电机组在以电定热运行模式下和以热定电模式下的通用机理动态模型(GFEL和GFTL),其中GFTL仿真模型可实现使用烟气流量控制发电功率等电力参数的动态仿真。之后,在广东惠州博罗工业园区内燃气内燃发电机组相关数据收集的基础上,本文从分布式综合能源系统的暂态事件入手确定了燃气内燃发电机组在两种运行模式下的典型场景。接着,重点研究了燃气内燃发电机组动态与电网联合仿真的方法、分布式电源的测点分布,通过机组与电网间接口设计、动态交互流程以及机组动态模型的参数分析,定性地证明了所构建的机组仿真模型用于各种暂态事件中稳定性和机电暂态仿真的可行性。然后,将本文中模型在各种典型场景下的动态仿真结果与相关文献的仿真结果进行对比分析,证明了所构建模型具有良好的仿真精度。最后,本文定量地分析了典型场景中燃气内燃发电机组主要参数(排烟温度/流量/压力、发电效率、发电机转速以及燃气耗量等)的变化规律及参数间的动态耦合关系。