中国微电网技术研究及其应用现状分析

张鑫　王蔚

摘要：微电网是一种结合了电能供应与优化控制的微型电力网络布设技术，在我国一些人口集中的海岛、校园等应用较多，本文就微电网技术进行了概述及组成研究，并就其应用特点以及现状进行了研讨。

关键词：微电网技术;应用现状;电力

引言

微电网是我国电力供给结构的一种形式，它是积极利用当前新型绿色再生能源进行电能供应的一种电网技术，当前我国各地都在积极应用这种新型能源与电能网络输送结构技术，为国家电网电能输送结构提供了补充，未来微电网还会得到技术更新与更广泛地应用。

1微电网技术概述以及组成分析

1.1微电网技术概述

微电网技术其实就是由微型电源以及电能负荷共同组成的一种电能供、消网络结构，微电网运行中电源实现电能供应，而负荷结构则实现电能向其他能量的转换。我国研究人员对于微电网的定义为：一种小型发配电系统，它主要由储能装置以及电网控制系统以及电源结构构成电能供应单元，而由网络电能负荷设备组成电能消耗单元，微电网可以进行供配电以及电能消耗的自我管理以及保护操作，当前微电网已经成为我国智能电网建设中的重要建设内容。

1.2微电网的主要供电单元组成分析

1.2微电网中的分布式电源装置

针对不同的发电系统采用不同的分布式电源，目前的发电类型包括光伏发电、水利发电、风力发电以及潮汐发电、内燃机发电系统等，对于微电网对接的发电类型主要是可再生能源发电。微电网和外部大型供配电网络相比，容量小而且电压等级也相对较低，因此一般以380V、10kV和110kV的电压等级和外部大电网进行能量交换。

1.2.2 储能装置

随着储能技术的发展，目前储能装置也已有多种类型，部件包括热儲能装置、机械储能装置，还包括电磁储能装置以及新型电化学储能装置。电化学储能装置一般通过蓄电池储能实现其功能，对于电磁储能装置而言一般采用超导体和超级电容来实现其功能。

1.2.3 控制系统

控制系统作为微电网中必不可少的一环，主要实现对整个系统的控制，保证整个系统的运行，包括计量系统、监控系统、保护系统以及能量管理系统等多

个子系统。

2微电网技术的主要特点研究

微电网是目前我国非常重要的一种电能供输结构，相较于传统电网技术而言，微电网的技术优势非常明显，它较为清洁、控制更加智能、使用灵活，因此在很多区域电网建设中都在积极利用微电网技术。

2.1微电网技术非常清洁

由于微电网建设中分布式电源设备连接的通常为清洁能源设备，并且分布式电源还可以连接多种再生发电技术设备，电源与负荷结构甚至可以一体化运行，可再生能源发电效率较高并且可以实现网内电能消纳，能源利用率相对较高，因此非常清洁环保。分布式电源以及储能结构等电能供应单元结构的运用可以提升水力、风能以及地热等电能转换效率，对区域资源的利用效率提升也有较大帮助。

2.2微电网技术智能化效果较好

由于在当前进行微电网结构建设时通常会融入智能化技术，以提升微电网运行的智能化效果，在微电网中设置了智能化电子设备以及具有高效率储能效果的设备、以及科学性较高的能源管理系统，可以优化微电网运行中的智能化表现。

2.3微电网有自治能力

微电网技术在运行中具有非常好的电能控制单元，其智能化程度相对较高，电网运行具有很好的辅助供能效果，还能够独立自治，在微电网内部具有优良的电能平衡效果。

2.4微电网运行可靠

由于微电网中结构完整性非常高，整个系统可以实现稳态以及暂态的控制以及安全保护，并且微电网的运行自治性能较好，可以在国家电网结构出现故障的时候进行功能，因此微电网整体运行更加可靠，并且可以与国家电网运行互补，提升区域供电稳定性，尤其在一些需要稳定供电的校园等区域运用微电网可以降低其科研活动的电能供应影响，为区域电能发挥最大作用提供可靠、安全的保障。

2.5微电网运行非常灵活

微电网运行中分布式电源结构与多种供能方式对接，具有非常好的控制灵活性，尤其是智能化控制体系的融入能够根据微电网运行需求进行多种供能方式的切换与调整，为微电网结构中的负荷设备提供方式灵活、运行稳定的电能供应，并且由于微电网中还有非常高效的储能单元，可以为微电网运行提供储备电能，也可以降低发生突发问题时电能终端的影响。

3微电网技术应用现状分析

我国最早将微电网应用在一些边远地区以及海岛区域、城市中人口密集的园区内，因为这类地区的特征较为明显，非常适合应用微电网结构，城市园区中的一些校园、住宅小区等具有人口密度大、用电集中等特点，对于这些区域进行微电网结构建设施工能够有效提升区域电能供应的稳定性，例如在河南财专于2010年进行了光伏发电微电网结构建设就给财专的校园工作提供了稳定、安全的电能环境。当前我国城市园区开展微电网结构布设的主要形式为联网型微电网结构。而在一些边远地区进行微电网结构建设时，根据这些地区人口密度相对较小，而针对这些地区进行国家传统电网结构建设不仅需要大量建设投资，并且运行维护难度大，电力资源浪费相对严重，所以针对这些地区进行微电网建设可以有效提升这些区域的电能供应效果，在我国边远区域如新疆以及西藏等人口稀少的偏远地区多进行了微电网结构建设。而内蒙古的部分地区由于风能较多，且人口相对稀少，开展微电网建设能够为该区域人员提供有效的电能供应以及电能供应清洁性优化，因此应用也交广。而海岛区域距离国家大电网结构较远，电能供应较为困难，而海岛区域的风能资源非常丰富，还有非常优良的潮汐能，利用多种清洁能源进行电能转换，为海岛内人员生活、生产提供电能，未来微电网技术发展趋势下，微电网结构可以与很多新型电能再生与转化技术设备相连接来给电网中的负荷设备提供能源，如水力发电设备、风能发电设备、潮汐能发电设备等，也能够防止柴油机等发电设备运行的环境污染问题，在我国很多海岛区域都积极应用了微电网结构技术，包括山东烟台长岛、浙江福山岛以及海南的西沙永兴岛等，海岛微电网和边远地区微电网相同，均属于独立性微电网。

结束语

总之，我国微电网技术为很多边远、海岛区域提供了稳定的电能输送，解决了这类地区的电能供应难题，同时其在一些城市校园区域的应用也给人口密集区域使用新型绿色能源提供了技术参考，在未来国家政策的进一步扶持下，微电网技术方案会更加科学、安全，而其运行过程中对于新能源的利用率也会更高。

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作者简介：

张鑫，女，汉族，河南濮阳人，长春工业大学硕士研究生，主要从事电力变换技术与新能源开发方向研究。