微电网研究综述

高崧耀

【摘要】：对能源的合理，可持续的利用，是人类社会经济不断发展的必要条件之一。随着世界经济的发展，对煤、石油等化石原料的消耗日益增长，造成全球能源供应紧张的同时带来了严重的环保问题。为了充分利用自然可再生能源，降低发电的二氧化碳释放量，使得能源的开发和使用可持续发展，近年来，分布式能源特别是大规模可再生能源发电系统的研究，开发和应用在西方发达国家得到了前所未有的重视，有些已进入实用化阶段。基于此，文中对微电网进行了分析，仅供业内人士参考。

【关键词】：微电网；结构；控制

1、微网结构

微网中的分布式电源分为旋转电机型微源和逆变型微源，以后者为主。逆变型微源经过逆变器变换为交流后经馈线与微网交流母线相连，再经静态开关单点与大电网相连。因此，微网可以实现并网、孤网两种模式运行，提高系统的供电可靠性。

2、微电网的特征

2.1微型化

微型化是微网的首要特征，主要体现在电压等级低，在我国应以380V为主；系统规模小，一般在兆瓦级以下；与终端用户相连，电能就地利用。

2.2自平衡

微网经过归纳调理分布式发电、储能和负荷完成微网内部电量的自平衡，与外部电网电力交流很少。并网运行时，微网内的负荷是其主要电力用户，微网产生的电能应满意就地消纳的准则。离网运行时，经过调理分布式发电和储能系统，保证悉数或部分负荷的供电需要，完成离网状态下微网电量的自平衡。

2.3清洁高效

微网内的分布式电源应以风力发电、光伏发电等清洁动力为主，或者是以动力归纳使用为方针的发电方式，如冷、热、电联供体系，余热余压发电体系等。微网对化石动力的使用应体现出“高效”的特色，动力归纳使用率通常应到达70%以上。一起，微网应配置高效的能量管理体系，使得全部体系运行在经济、节能、环保的状况。

3、微电网的适用范围

3.1满足高渗透率分布式可再生能源的接入和消纳

微网技能的根本意图就是处理分布式可再生能源的大规模接入的问题。分布式电源的接入改变了配电网原先单一、辐射状的网络结构，其大规模使用将对电网计划、操控维护、供电安全、电能质量、调度办理等方面带来许多影响。微网使用储能、和谐操控将多个涣散、不可控的分布式发电和负荷构成一个可控的单一全体，大大降低了分布式发电大规模接入对大电网的冲击。

目前，我国分布式发电在电力系统电源中的比例还很小，对电网的影响甚微，直接接入配电网现阶段仍然是分布式开发可再生能源最经济的发展方式。当局部地区的分布式发电规模较大，已经对配电网运行控制造成较大影响时，则可以考虑采用微网等先进技术手段，消除高渗透率分布式可再生能源接入带来的负面影响。

3.2与大电网联系薄弱，供电能力不足的偏远地区

我国幅员辽阔、对于经济欠发达的农牧地区、偏远山区以及海岛等地区，与大电网联系薄弱，大电网供电投资规模大、供电能力不足且可靠性较低，部分地区甚至大电网难以覆盖，要形成一定规模的、强大的集中式供配电网需要巨额的投资，且因电量较小，整体很不经济。而在这些地区，因地制宜发展小风力发电、太阳能发电、小水电等分布式可再生能源，应用微网技术，则可弥补大电网集中式供电的局限性，解决这些地区的缺电和无电问题。

3.3对电能质量和供电可靠性有特殊要求的电力用户

配电网中的要害用户或灵敏用户如工厂、医院、军事基地等，对电能质量和供电可靠性的请求较高，不只要供给满意其特定设备请求的电能质量，还要可以避免暂时性的停电，满意对主要负荷的不间断供电需要。

一方面，微网能够满足特定用户的电能质量需求。随着当前用电设备数字化程度的提高，其对电能质量也越来越敏感，电能质量问题可以导致终端系统的故障甚至瘫痪，对社会经济发展带来重大损失。另一方面，微网能够实时监测主电网的运行状态，在主电网故障时迅速从公共连接点解列平滑切换到离网运行状态，从而保证内部重要负荷的供电不受影响。

4、前景瞻望

4.1微电网在电力市场的发展趋势

先期间国网也在全部推进分布式电源的使用，鼓舞用户“自发自用、余电上网”，虽然分布式电源虽然优势显着，但也存在一些问题。特别是相对于大电网而言是一个不可控电源，其浸透率提高会损害电力系统的稳定性，所以会依据分布式电源用户所在公变台区和线路的线路负载和容量状况有约束，着也必定程度上影响分布式电源的全部发展。

为了最大限度利用分布式电源的效益，同时协调与大电网的矛盾，所以提出了微网的概念，微网是一个用户侧的电网，它通过一个公共连接点与大电网连接。微网整合了分布式发电的优势，实现了主动式配电，是对智能电网安全性、可靠性、自愈性和生存性重要保障。微网运行将是电力系统发展的必然趋势。

4.2微电网与智能电网

微电网是智能电网的有机组成部分，是对智能电网的有力弥补。微电网建设有利于提高了电力系统面对突发灾难时的抗灾才能。大电网中超大型电站与微电网中涣散微型电站的结合，能够削减电力输送距离、下降输电线路的出资和电力系统的运营本钱，保证电力系统的运转更安全和更经济。

4.3微电网与新能源

随着传统能源储量减少、发电成本上升及新能源发电技术水平越趋成熟，而且由于新能源的高效、无污染特点，都将标志着新能源发电将会被市场所接收。微电网以新能源发电为核心，也必然会被市场所慢慢接收。

结束语

总之，作为电力系统的新典范，微电网与传统电力系统比较具有较多优势。在公共电网遭到扰动过程中，微电网有才能从公共电网中无缝地断开以减小对自身的负荷，进步供电可靠性。在顶峰负荷期间，微电网能够承当电网的负荷来进步电网运转可靠性。微电网能够运用低或零排放发电机组来增强环境效益。有些微源可完成热电联产机制，以给用户减轻电力本钱。因为对微电网缺少深化的研讨和一些晦气的方针条件，使微电网技能的发展变成妨碍。但随着电力电子技能和先进控制技能的不断发展，微电网必将在电力系统中得到广泛的使用。

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