我国微电网技术研究概述

【摘要】目前，能源枯竭是各个国家的人们都无法回避的问题。分布式发电能够整合清洁能源，同时微电网能够将进行发电分布式电源各个部分有效地集合，提高能源利用率、减少碳排放，因此近年来备受关注，但同时分布式发电进入微电网仍存在安全、能耗等诸多问题。本文将首先介绍DGS的发展概述，然后分析微电网的概念及结构，从而进一步分析目前微电网中的关键问题及研究，最后展望我国微电网发展趋势。

【关键词】低碳经济分布式发电微电网电能质量

供电可靠性

一、引言

能源是人类赖以生存和发展的基础,电力作为最清洁、便利的能源形式,是国民经济的命脉。提高能源利用效率，加强可再生能源的利用,是解决中国经济和社会快速发展过程中能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间矛盾的必然选择。分布式发电系统能够综合利用各种可再生能源进行发电，有效地降低我国经济发展对碳基的依赖度。同时，DGS具有投资小，可实施性大，绿色环保，节约能源，对自然环境的依赖度小等诸多优点。但是，大规模地接入主网，显然也会带来一些能源损耗和安全保障等问题。

王成山,王守相（2008）对分布式发电系统进行定义，指出其是指利用各种可用的分散存在的能源,包括可再生能源和本地可方便获取的化石类燃料进行发电供能的系统。鲁宗相等（2007）指出，分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布广泛的问题,延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资。同时，它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。分布式发电能够有效地集结各个部分有效的分散式能源，将区域内能源集合统一调配利用，将资源利用效率达到最大化。

郑漳华,艾芊（2008）为了能尽可能地利用分布式发电所带来的经济效益和对其可靠性进行改善，并尽量地减少其对主网的冲击，提出了微电网(microgrids)的概念。

三、微电网的概念及结构

（一）微电网的概念

丁明等（2009）研究发现，国际上基本普遍认为：微电网是由各种分布式电源/微电源、储能单元、负荷以及监控、保护装置组成的集合；具有灵活的运行方式和可调度性能，即能在并网运行和孤岛(自主)运行 2 种模式间切换；通过相关控制装置间的协调配合，可以同时向用户提供电能和热能。微电网是一个规模较小的分散的独立系统，可以连接到电网，也可以与电网断开，因此可以在电网连接下或者孤岛模式下运行。

（二）微电网的结构

微电网中包含有多个DG和储能系统,联合向负荷供电,整个微网对外是一个整体,通过一个断路器和上级电网变电站相联。赵宏伟,吴涛涛（2008）指出，微网中DG可以是多种能源形式(光电、风电、微型燃气轮机等),还可以以热电联产(combined heat and power,CHP)或冷热电联产(combined cold heat and power,CCHP)形式存在,就地向用户提供热能,提高DG利用效率。

四、微电网中的关键问题及相关研究

（一）微电网控制

对微电网进行控制是实现其众多优越性的重要保证。杨新法等（2014）在对微网控制问题研究后，认为微电网控制必须保证：在并网和孤岛运行方式下，都能控制局部电压和频率，使系统安全稳定运行。盛鹃，孔力等（2007）认为，并网运行下的控制频率的调整由大电网完成，但必须有局部电压控制，使各电源之间没有大的无功电流流动，否则DG高渗透率的系统可能会产生电压和无功偏移或振荡。在并网方式的运行下，DG以局部电压的形式提供辅助服务。DG运行出现故障问题时，必须马上退出大电网，而丧失了用途。

（二）微电网保护

鲁宗相，王彩霞等（2007）指出，微电网的保护问题与传统保护有着极大不同，典型表现有：①潮流的双向流通；②微电网在并网运行与独立运行2种工况下，短路电流大小不同且差异很大。因此，如何在独立和并网2种运行情况下均能对微电网内部故障做出响应以及在并网情况下快速感知大电网故障，同时保证保护的选择性、快速性、灵敏性与可靠性，是微电网保护的关键，也是微电网保护的难点。微电网的安全无疑是整个微电网进一步探索发展的基础，如何微电网高效有序地运行一直是大家所探索的重点，

五、总结与展望

微电网是中国发展可再生能源的有效形式。微电网在提高中国电网的供电可靠性、改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进人数字化时代,优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下,将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电路结构和控制,为这些负荷提供优质、可靠的电力，不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本，还可减少这些重要负荷的停电经济损失，吸引更多的高新技术在中国发展。在中国现代发展进程中，发展微电网势必将成为解决我国能源问题的关键，在各个领域内都可以得到快速的发展。

【参考文献】

[1]王成山,王守相.分布式发电供能系统若干问题研究[J].电力系统自化,2008(20):1-4+31

[2]鲁宗相,王彩霞,闵勇,周双喜,吕金祥,王云波.微电网研究综述[J].电力系统自动化,2007(19):100-107.

[3]郑漳华,艾芊.微电网的研究现状及在我国的应用前景[J].电网技术,2008(16):27-31+58.

[4]丁明,张颖媛,茆美琴.微网研究中的关键技术[J].电网技术,2009,33(11):6-11.

[5]赵宏伟,吴涛涛.基于分布式电源的微网技术[J].电力系统及其自动化学报,2008(01):121-128.

[6]杨新法,苏剑,吕志鹏,刘海涛,李蕊.微电网技术综述[J].中国电机程,2014,34(01):57-70.

[7]盛鴿，孔力，等.新型电网一微电网(Microgrid研究综述[J].继电器，2007, 35(12):75-81.

作者简介：王冰（2000-01月-03日）,女，汉族，河南新乡人，河南大学经济学院，2017级本科生