多种分布式新能源微电网优化配置研究

齐爱国

新疆昌吉回族自治州昌吉市国家农业科技园区 新疆 昌吉 831100

我国具有很多的海岛，拥有可靠的电力才是海岛地区快速发展的重要保障。在当前，我国的多数海岛都是依赖着大电网或者是常规的机组，不能保证供电的可靠性。海岛的地理环境存在着限制，就造成了地下水资源非常的匮乏，还有就是降水量非常的低，难以满足淡水的需求，所以就面临着淡水资源匮乏和电网建设方面薄弱这样的双重问题。在此同时，在海岛的能源供应方面，太过于依赖外界输入的能源，就使得海岛不能够应付能源方面的波动，也就制约着海岛的长期发展，最终还会污染环境。在一般的条件下，海岛的周围会拥有着丰富的风能以及太阳能等一些可再生的发电能源，而且随着分布式能源和微电网技术不断发展，也就形成了多种能源相互补给的海岛微电网技术模式，这也是解决以后海岛供电问题的有效途径当中的一种。海水淡化的技术是海岛用水的主要方式当中的一种，因为海水在进行淡化的时候，有着高耗能和可调控的特点，对于抑制可再生能源的一些波动性和进行提高清洁能源的利用率方面具有一定程度上的辅助作用，所以，在进行海岛微电网的规划设计当中要考虑到海水淡化方面负荷的可控制性，这是具有非常重要意义的事件。

一、研究的背景

这些年来，对于微电网的相关研究还有应用在日本和欧美等一些国家和地区的发展非常的迅速。各个国家对于微电网的相对研究力度在逐年的增大，而且都在积极的投入进微电网的实验平台上，还有就是对于示范工程的理论基础上的研究[1]。

努力地争取在未来的能源行业的竞争当中的主要地位。在国内，对于风储海水淡化的微电网的研究已经取得了阶段性的成果，但是通过不断的走访调研，在国内的生产实践当中，进行开展含有海水淡化系统方面的风光、油机及储能柴微电网的优化配置研究还是有些少，一些需要优化配置的工作还要进一步的深入研究。

能够为用户提供稳定的电力，满足用户对于电力的需求是最基本的任务。有一些国家在进行推测的时候，表明在未来二十年的时间中，全球资源的消耗率已经达到了最大值，这是由于人们过度开采当前的化石能源，进而导致人们面临着严重的资源短缺问题，因此人们也逐渐认识到了可再生能源的应用问题。可再生能源，包括太阳能，风能等等，通过有效应用可再生能源能够有效降低传统能源的污染问题，缓解生态压力[2]。如今在电力技术快速发展的影响下，我国电力系统规模也在逐渐扩大，一旦电力系统出现故障，就会出现大规模停电的情况，不能满足人们对用电量的需求。而微电网的发行技术可以弥补电网技术的欠缺。

如果电脑被大量分布式电源所接入，就很有可能造成电网稳定性降低，甚至出现安全隐患等问题。所以选择分布式电源时，要综合考虑不同地区的实际用电情况以及用电困难的问题。在此过程中就可以有效运用微电网，而且微电网具有既能独立运行也能够和大电网并网运行的优点。

自从微电网发电技术诞生以来，人们就十分关注此项技术的应用状况，这是由于微电脑里具有较多的优点，在发电过程中具有重要的作用，从而国家和政府大力支持此项技术的应用。因为是针对海岛环境的风光、油机及储能，解决的是实际用电及海水淡化问题[3]。微电网的应用需要大量的资金支持，同时也需要科研人员对其进行有效研究，这也是推动微电网有效应用的重要内容。

二、研究的意义

微电网技术至今的发展时间较短，但是在对微电网技术投入使用过程中取得了较大的进步，而且随着技术的不断成熟，传统的发电技术逐渐被取代。当前化石能源正面临着逐渐枯竭的问题，因此对于可再生能源应用势在必行。那么加强对微电网的使用和推广，能够有效促进微电网技术的发展，提高其整体应用率，这主要体现在微电网的优化配置以及管理系统等多个方面。目前国家对于微电网技术的研究更加深入透彻，而且也对微电网的优化配置问题进行了有效推动。

与传统发电技术及电力系统相比，微电网具有多重的分布式电源装置，而且在规划设计过程中运用的还是传统电网系统的法则，或者采用的仍旧是传统的设计方案，此种方法并不能有效发挥出电网的实际性能，甚至可能会增加电网系统的建设成本，而且目前部分研究机构开发了与微电网相同的软件，此类仿真软件存在着缺电的问题，而且在应用过程中较为局限，随着微电网技术的深入发展，发电项目效果也在逐渐的增多，根据当前现实际状况，就应当深入分析微电网，优化配置技术，通过此项技术来提高其整体应用效果[4]。

微电网优化是当前有待解决的问题之一，同时其研究也具有一定的理论价值。例如偏远地区的供电量不足就会造成停电等情况，因此完善大电网的供电，就需要投入大量的资金，那么在此过程中就可以充分利用当地的风能及太阳能，通过利用孤岛型微电网配置来解决其电力稀缺的问题，最终实现有效供电。因此对风能及太阳能的微电网开发具有重要的研究意义，同时在应用过程中可以将微电网分类并网型和孤岛型，保证微电网技术在应用到太阳能及光能等可再生资源中能够打下良好基础[5]。

三、新能源微电网当中的储能容量优化配置的研究现状

微电网储能系统决定着其供电的可靠性，因此一旦亟需电池原料出现生产不足的情况，就会在一定程度上影响微电网的使用，也会降低其蓄电池的实际使用范围，在此基础上，部分专家及学者对蓄电池的容量进行了分析及研究，其主要包含以下两个方面：

（一）优化单一的储能系统容量

此种储能装置一般都是由单一的储能系统组成，在开发可再生资源时具有重要的意义，能够有效推动发电领域的良好发展。

对于独立性风光储能微电网来说，要想提高其整体供电的可靠性、连续性，那么首先就应当积极建立不同提高蓄电池容量的配置方案，通过对不同的分析及计算来比较不同方案的优势劣势，同时采取其优势来作为蓄电池充放电的技术。这样能够为微电网的建设提供正确的引导[6]。部分文献针对V类电网的综合经济性进行了有效分析，同时也优化了其配置方案，深入的考虑蓄电池的实际使用周期及其他影响，从而根据其放电深度构建了一个综合的数学模型，并将微电网的运行成本当做目标函数来分析微电网储能装置的优化配置内容。

（二）优化混合储能系统容量

蓄电池在储存过程中可能存在一定的问题，例如在充放电过程中并不能满足其实际功率，或者充放电深度的需求没有达到指定标准，而且这两个方面对蓄电池的实际使用周期有着深远影响，因此在实际应用过程中就应当积极加强微电网的优化配置，将蓄电池和超级电容进行融合应用，从而保证微电网的环保性及经济性。

将蓄电池与超级电容搭配使用，不仅能够清晰分析蓄电池的生理曲线模型，还能够综合考虑电网建设的整体成本，从而有效优化微电网的目标函数，制定出最佳的优化配置方案，提高微电网的应用效果。通过对蓄电池放电特性曲线的有效分析，能够综合考虑蓄电池应用的供电经济性，并在此基础上能够有效延长蓄电池的使用寿命，积极优化微电网的配置方案[7]。

进行深入的研究风光、油机及储能的独立型微电网，采取综合考虑供电的可靠性和经济性的方法，在蓄电池当中的充放电功率的严格约束之下，最终实现微电网储能系统的综合的优化配置方案。

结束语

在当下这个时代，新能源不断的被开发，也被人们逐渐地认识，随着蓄电池、光伏组件、风力发电机以及并网逆并器等这些设备的制造技术不断的在升级和发展，还有就是不断的推广使用微电网的技术，但是，对于微电网的控制策略和其中的优化运行方法的研究是一项长期的任务。对于微电网技术的开发主要就是用来解决可再生能源的发电问题的，微电网技术是针对海岛环境的风光、油机及储能，解决的是实际用电及海水淡化问题。目前多种分布式的发电技术已经得到了推广及应用，对实现微电网有效运行以及降低其运行成本起到了良好的推动作用，这也对微电网技术的研究探索具有深刻意义。