浅析智能微电网在建筑电力工程中的应用

袁登峰

摘  要：石油、煤炭、天然气等不可再生资源的日益紧缺，对社会发展和人们的正常生活提出了严峻的挑战，开发利用新的可持续能源，提高能源利用效率已经成为一个重要课题。有效利用智能微电网，是缓解能源危机、发展可持续能源的重要途径之一。

关键词：智能;微电网;建筑电力

引言

伴随经济的快速发展，工业化趋势逐渐显现，包括电力在内的能源总需求也在不断增加，在建筑电力工程建设中开发应用智能微电网成为当前诸多电气企业的研究重点。文章介绍了智能微电网的概念与发展背景，分析了智能微电网在建筑电力工程中的应用现状及优势，总结了其在应用过程中应注意的问题，以实现能源的最大化利用和环境保护。

一、智能微电网的发展背景

随着现代社会的发展，传统电力体系已经无法满足现代社会发展的需要，而电网规模的急剧扩大，带来的是电网建设难度和成本的不断增加。另外，面对地震等自然突发事件，一旦长期电力供应不足将严重影响人们的生活。在电力系统中，分布式电源的引入提高了电力系统的稳定性和可靠性，这是一种把发电设备分散到使用地区的各个点上的发电方式，既能充分利用分散的能量，又能提供灵活分散的供电系统，且便于更换，极大地提高了能源效率。分布式能源的开发利用不同于传统发电形式，利用的是太阳能、生物能、风能等常见的可再生能源。分布式电源的应用有助于维持电力系统的安全稳定运行，但也存在一定的问题，如在分布式发电系统中，单机连接成本高、运行管理困难等，这些问题的出现极大地限制了分布式能源效能的充分发挥，进而引发了智能微电网的建立。

二、智能微电网的研究现状

智能微电网具有一定的优越性，对大规模电网的运行有重大的积极影响，保证了电网的安全稳定，提高了供电质量。但微电网也存在一定的问题，其承受扰动的能力相对较弱，特别是电力项目本身存在一定的风险，加上风能、太阳能等能源资源的随机性，系统风险进一步增加，特别是在孤岛供电模式下。因此，需要深入研究智能微电网的关键技术，如系统设计、运行控制、能量管理、经济评估等。

当前，世界各国都在构建智能微电网方面进行了深入研究。据有关资料显示，德国、希腊和西班牙已开始实施智能微电网示范工程，其中德国已在ISET（太阳能研究所）建设大量示范基地。另外，在意大利、葡萄牙、丹麦，已开始建立智能微电网科技研究基地，用来深入研究智能微电网。目前，我国的智能微电网研究还处于起步阶段，主要研究光电多功能微电网运行控制技术、风能储能等技术。近年来，一系列国家高新技术项目开始全力资助智能微电网技术的研究，如新疆吐鲁番新能源城市微电网建设项目，是全国首个城市级别的微电网示范工程，也是国内单位容量最大、涉及用户范围最广的微电网项目。

三、智能微电网在建筑电力工程中应用的优势及难点

1.优势

（1）增强供电体系的稳定性。微电网的智能控制及对负荷变化的快速监测，可以使供电系统快速响应地震等突发事件，确保电力工程建设的正常进行，从而有效增强电力系统的抗干扰能力。同时，智能微电网可以通过先进的电子电力技术，控制变频器产生的有功和无功功率，从而有效维持当地电网的电压;（2）提高能效。分布式电源分散在用户的周围，这种能量的分布极大地降低了传统供电系统中线路过长导致的电力运输等过程中的电能损耗，降低了电网运行成本，有效提高了经济效益。与此同时，智能微电网还可将直流输电与直流网相结合，从而减少电能损耗。另外，智能化的微电网还可以通过回收废热，提高能源利用率。

2.难点

智能与灵活是智能微电网的代名词。智能微电网在电力工程建设中有着独特的优势，但在目前的形势下，存在着各种各样的技术难点，如控制组合复杂、传统的协调控制措施不能有效确保微电网的正常工作。同时，建立高效的微电网对环境有较大的要求，但环境变化又存在一定的随机性，这些都需要不断地展开研究进行探讨。

四、智能微电网在电力工程建设中的应用要点

1.根据实际情况建立不同的微电网供电系统

从地区电力消耗统计看，中东部地区对电力的需求量较大，一旦大电网出现故障，很容易影响建筑电力工程的正常运行。智能微电网在故障出现后可进入离线运行模式，保证供电系统正常运行，并有足够的时间进行电力维修。另外，在部分偏远农村和山区，建立无线网络会造成资源浪费和成本居高不下，因此，要优化能源消耗，建立与当地可再生资源相结合的智能微电网系统。

2.智能微电网与大电网的结合

在引进智能微电网时，存在一个问题：是建立全新的供电设备，还是在现有设备的基础上进行升级改造。在我国，尽管有些地区已经建立了新的微电网配电系统，但在大多数情况下，出于经济成本的考虑，需要对现有电力系统进行升级与改造，将智能微电网与大电网进行有效整合，确保当地供电系统的正常稳定运行。

3.智能微电网上下级协调控制

智能微电网对底层元件的协调控制是保证供电系统正常运行的关键。电力系统在协调管理過程中，既要保证系统运行的稳定性，也要保证最大化的经济效益。另外，当电网出现故障时，要对上下两级网络进行协调控制，如决定是继续与大电网并网运行，还是在故障发生时独立运行，这是提高智能微电网调节能力的关键技术。

4.科学设置智能微电网分布式电源安装位置

分布式电源的具体设置位置不仅决定了智能微电网的运行效率，而且与能耗密切相关。将分布式电源安装到智能微电网的特定位置时，必须确保能提供稳定的电源，科学安装，这是智能微电网在建筑电气中应用时节能、提高能效的关键。

五、结语

智能微电网技术在我国的引进和发展还存在许多问题，许多技术问题尚没有得到解决。为此，必须加大对智能微电网的研究与开发，充分认识这一技术在建筑电力工程中的优势及存在的问题，找出相应的解决办法，使其在电力工程发展中充分发挥效益。

参考文献：

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