微电网相关技术及方向研究

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1、微电网相关技术及方向研究摘要：微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重耍辅助手段。微电网以其更具弹性的方式协调分布式电源，从而促进充分发挥分布式发电的作用。木文主要介绍了微电网的相关技术以及国外的发展情况，并对国内的发展前景作出分析。关键词：分布式发电，微电网，CERTS1•微电网产生背景：随着国民经济的发展，电力需求迅速增长，电网规模不断扩大，超犬规模电力系统的弊端也口益凸现，成木高,运行难度大滩以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。尤其在近年来世界范围内接连发生几次人面积停电事故,2008年年初屮国南方冰灾还

2、是在汶川震灾期间，中国电网都发牛•了大血积的停电，电网的脆弱性充分眾露了岀來。分布式发电可以提供传统的电力系统无可比拟的町靠性和经济性，具有污染少、可靠性高、能源利用效率高,同时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，延缓了输、配电网升级换代所盂的巨额投资，它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。欧美等发达国家已开始广泛研究能源多样化的、高效和经济的分布式发电系统,并収得了突破性进展。尽管分布式电源优点突出，但本身存在诸多问题,如分布式电源单机接入成本高、控制困难等。另外,为减小分布式电源对人电网的冲击，人系统往往釆

3、取限制、隔离的方式来处置分布式电源，当电力系统发生故障时，分布式能源必须马上退出运行。这就人大限制了分布式能源的充分发挥，也间接限制了对新能源的利用为了降低DG带來的不利影响，同吋发挥DG积极的辅助作用,一个较好的解决方法就是把DG和负荷一起作为配电子系统微网(Micro・grid)2•微电网技术概念：在不改变现冇配电网络结构的前提下，为了削弱分布式电源对其的冲击和负面影响，美国电力可靠性技术解决方案协会(TheConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions,CERTS)提出了—种能更好地

4、发挥分布式发电潜能的一种组织形式一一微电网(MicroGrid)o微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一•的受控单元，并可同时满足用户对电能质最和供电安全等方面的要求。相应地把微电网中的分布式电源叫做微型电源(MicroSource)，简称微源(MS)。微电网是规模较小的分散的独立系统，它采用了大量的现代电力技术，将燃气轮机、风电、光伏发电，燃料电池，储能设备等并在一起，肓接接在用户侧。对于人电网来说，微电网可被视为

5、电网中的一个可控单元它可以在数秒钟内动作以满足外部输配电网络的需求;对用户来说，微电网可以满足他们特定的需求，如增加本地可靠性、降低馈线损耗、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用的效率及提供不间断电源等。微电网和大电网通过PCC进行能量交换，双方互为备用，从而捉高了供电的可靠性。微电网概念提出示迅速受到各国相关部门和研究机构的重视，美国、欧洲、丨I木等发达国家相继建立了微电网试验平台和试点工程，在微电网研究方面也已取得很多成果。我国微电网研究还处于起步阶段，但已经引起了国家相关部门、科研院所等的高度重视，并已开展了对此问题的相关研究。3.

6、微电网结构：微电网的基木结构如图1所示，微网屮包含有多个DG(DistributedGeneration,分布式发电)和储能系统，联合向负荷供电，整个微网対外是一个整体，通过断路器与上级电网相联。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(combinedheatandpower,CHP)或冷热电联产(combinedcoldheatandpower,CCHP)形式存在,就地向用户提供热能，提高DG利用效率。在图1中微网有A、B、C三条馈线，其屮A、C馈线中含有重要负荷，安装有多个DG,馈。B为非重要负荷，必要

7、时可将其切断。气轮机燃料电池电力传输线

8、信息流线保护信息传输线图微电网结构示意图。馈线A中含有一个运行于CHP的DG,同吋向用户提供热能和电能。当外界大电网出现故障时停电或冇电力质量问题时，微网町以通过主断路器切断与外界联系，从而进入孤立运行状态。此时微网全部由DG供电，馈线B通过公共母线得到电能正常运行。如果系统需要，可以断开馈线B停止对非重要负荷供电。当故障解除之后,主断路器重新合上，微网重新恢复和主电网同步运行，保证系统平稳的恢复到并网运行状态。各分布式电源的功率输出大小由能虽:管理器统一调节。在微电网这种结构下，多个DG就地向重要负荷提

9、供电能和电压支持，有效降低了负荷对大电网的依赖，分担了大电网的供电压力，减小了远距离输电损耗。微电网解决了DERs的并网问题，并且由于所采用的先进的电