微网技术研究综述

李杨　何文涛　王元皓　彭发明

（1.三峡大学电气与新能源学院　湖北　宜昌　443002　2.湖北清江水电开发有限责任公司，湖北　宜昌　443000　3.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司华东分院　江苏　无锡　214000）

微网技术研究综述

李杨1何文涛1王元皓2彭发明3

（1.三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌4430022.湖北清江水电开发有限责任公司，湖北宜昌4430003.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司华东分院江苏无锡214000）

介绍了微网的概念，组成结构，特征及其优点，讨论了微网的运行与控制以及我国对这一领域的研究发展现状，指出不足之处，进行优化，将其中关键技术加强应用，保证电网的安全稳定运行，与大电网一起在负荷出现变化时发挥最大效应。微网是未来世界的必然趋势。

微网；分布式电源；控制技术；并网

1　微电网的概念

由多个分布式电源（Distributed Resource，简称DR）、重要负荷、储能系统和保护装置汇集而成的配电系统构成的微网。分布式电源包括、燃料电池、生物质能发电机、光伏电池、风力发电机、燃气轮机等。储能系统包括电磁储能、电化学储能和机械储能。在储能容量、功率、能量密度、功率规模、循环寿命、单位容量和单位功率造价、响应时间以及综合效率等方面由于不同的电能转换方式和存储形态，有着显著区别。微电网这个自治系统有着广泛的功能，涵盖了自我控制、管理和保护等功能。可以与外部电网并联运行，当然也可以单独运行。相对于传统大电网而言，微电网的概念是指，由很多个分布式的电源及其相关负载，通过一定的结构拓扑相连接而构成的网络，它连接至常规电网是通过静态开关实现的。我们对微电网进行开发和拓展，可以充分促可再生能源和分布式电源与的大规模接入，这样一来负荷的多种能源形式的可靠性将会变的很高，主动式配电网这种方式也得到了有效实现，这将是传统电网向智能电网的过渡。

2　微网特征及优点

我们对微电网已经有了大致了解，可以得知微网具有以下特征：

①独立和并网两种运行方式；②稳定；③兼容；④灵活；⑤经济。

3　微网的基本构成

CERTS提出的微电网基本结构如图1所示。在图1中，虚线表示的是信息联络线。该微电网有三条馈电母线A、B、C及各种负载，为树状结构，经过统一节点接入市电电网。微电网被静态开关分隔为两个段：①由馈电母线A、馈电母线B组成，两条馈电母线上都接有储能支持电源，对敏感性的负载提供电能；②由馈电母线C及常规性负荷构成，通常大电网向其供电。除此以外，如果外部电网故障时，静止开关关断以实现微电网的孤网供电工作，从而保证持续供电的可能性。微电网中含有EMS和UPFC，EMS实现对整个微电网系统的分析与控制，UPFC实现对各个储能支持电源的本地控制。一旦负载波动时，UPFC可基于本地微电网系统频率和电量信息进行潮流控制，调节本系统储能支持电源相应地增加或减少功率输出以保持微网系统的功率平衡。

4　微电网的运行与控制

微电网运行的过程中有几种状态，其运行的过程中存在一些问题。为了保证其运行的高效性，在负荷变化的过程中仍然能发挥其效能，因此应用可靠的控制方式非常重要。在独立的环境中运行时，微网至少需要一个独立电源给微网系统提供可靠的电能和稳定的频率。其他的供电系统采用PQ控制发，从而保证微网的供电可靠性。

图1　微网基本结构

电力电子技术在即取即用等控制思想过程中，根据微网的调节要求，可以自由地控制与发动机相似的特性曲线进行控制。折中系统具有简单、易于控制等特点，通过动态调节来实现电网的可靠性与稳定性。但是该方法不能实现频率恢复，无法实现二次调整。因此在扰动较大时，系统容易失步运行。

微电网在孤岛运行向并网运行之间转化的过程中，通过传统变换器时无法完成的。系统通过双向逆变器相微网供电，当孤岛运行时，再改变控制策略。当检测到大电网反馈回来正常时，微网与大电网开关闭合，微网与外围连接。当外围发生故障时，再实行解列运行。检测大电网的电压和电流，加入超过阀值时，理解断开两电网之间的开关管，微网进入独立运行方式。这类控制方式需要精确的测量。

[1]王国栋.智能微网研究综述[J].中国电业技术版，2012，2：34～38.

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[3]吴宁，许扬，陆于平.分布式发电条件下配电网故障区段定位新算法[J].电力系统自动化，2009，33（14）：77～82.

[4]李蕾帆.含微网配电系统的保护问题研究[D].西华大学，2012.

TM61

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1673-0038（2015）21-0195-01

2015-5-3