分布式发电及微电网技术

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1、分布式发电及微型电网技术研究应用现状及发展趋势国网电力科学研究院2009年4月主要内容-1-主要内容一、技术背景二、技术简介三、国内外研究和应用现状四、最新进展和技术发展趋势一、技术背景-2-1.最大可能地接纳分布式电源（DG）的接入2.智能电网的有机组成部分3.农村电气化4.提高供电可靠性：对电能质量有特殊要求的场合（个性化供电）5.提高电网整体抗灾能力和灾后应急供电能力6.提高能效-3-目的和意义应用前景1.各级电网：包括国家电网、区域电网、省网以及地方电网等，提供多级应对自然灾害的应急机制和实现农村电气化的平台。2.不同类别的工作部门：包括电力规划

2、、电力调度、市场交易等，为各部门提供新的工作机制和平台。3.不同类别的行业部门：包括政府机关、消防、医院及军事等，为各重要负荷提供不间断供电，保证供电可靠性。4.研究单位：作为微电网技术体系理论及应用的一个新的研究分支。二、技术简介-5-微网是以分布式发电技术为基础，以靠近分散型资源或用户的小型电站为主，结合终端用户电能质量管理和能源梯级利用技术形成的小型模块化、分散式的供能网络。微网是智能电网的重要组成部分，能实现内部电源和负荷的一体化运行，并通过和主电网的协调控制，可平滑接入主网或独立自治运行，充分满足用户对电能质量、供电可靠性和安全性的要求。-6-微

3、网定义微电网基本结构微电网的结构示意图如图所示，它可能组成中压或低压配电网的一部分，负荷通过分布式电源供电。根据微电网的运行特性，微电网可能通过PCC连接到大电网并网运行，也可与之断开进入孤网运行模式（IsolatedGrid，IG）。当微电网并网的时候，微电网的运行和控制模式也在两种状态之间转换，即依赖于大电网的模式（GridDependent，GD）和独立于大电网的模式（GridIndependent，GI）。GD与GI模式的区别在于微电网与大电网之间是否有功率交换。微电网按照结构可以分为三种类型：片区微网、工商业微网、偏远地区微网微电网基本结构片区微

4、网片区微电网有两种，一种是城市网络，另一种则是农村的馈线。前者主要用于城市的繁华地区，后者则用于农村电网的计划解列。片区电网的发展动力是停运管理和整合可再生能源发电的需求。片区微电网的主要作用在于降低温室气体的排放；提供对用户多种能源方式的供给；阻塞管理；延缓电力网络的升级等。另外，片区微电网能提供当地无功电压支撑和较高的电能质量等辅助服务。工商业微网微电网基本结构工商业微网的用户一般定义为关键负荷或者敏感负荷，即需要较高等级的供电可靠性和电能质量。该类微电网能够提供对多个工商业区域的负荷需求，如大学校园、购物中心或工业设备。该类微电网同样可以供给小型的居

5、民负荷，如一组城市用房或者独立公寓，也可以成为居民区微电网。该类微电网能够提供便利且可靠的能量供给，并且能够提供用户定制的多种分布式电源供电。该类微电网的主要作用是提供较高的电能质量；提供不同水平的电能可靠性水平；整合CHP和需求侧管理。运行方式有GD、GI和IG，当大电网故障或者电能质量不满足要求、电价较高或者系统维修时从GI模式切换到IG模式。微电网基本结构偏远地区微网利用微电网对这些偏远地区微电网进行供电，可以利用可再生能源发电或其他分布式电源来形成孤立的电网或者独立的微电网来为偏远地区的居民或者商业用户供电或热。该类微电网的主要目的就是为偏远地区供

6、电，并降低传统化石燃料的消耗。它具有如下好处：整合可再生能源发电、降低温室气体排放和需求侧管理。主要运行方式为IG。分布式电源与交流系统的连接核心技术与关键设备核心技术：仿真分析（含微网的分析计算方法）、规划设计理论（微网的基本构成，根据地域等客观条件的不同，如何配置电源、负荷等）、计算理论、电源技术、保护与控制、运行与能量管理、信息与通信、定制电力、先期评估和后期评价（能源利用效率、炭排放、可靠性、电能质量）等。关键设备：分布式电源并网装置，分布式储能装置，控制、保护装置，微网快速分离开关，计量装置（智能电表），能量管理系统，通信系统，接地网等。三、国内

7、外研究和应用现状-13-微网示范工程地理位置说明CERTS试验基地美国俄亥俄480V系统，包括3个60kWMT，有三条馈线，其中两条含有微电源并能孤网运行。这两条中的一条馈线上带有两个微电源，通过170m电缆间隔；另一条馈线上带有一个微电源，这样可以进行微电源并行运行的测试。该系统用于测试微电网各部分的动态特性。MadRiver公园美国范特蒙特6个商业和工业厂区，12个居民区，280kW、100kW发电机，30kWMT，PV。接入7.2kV配网。既可孤网运行，也可联网运行。LABEIN微网中心西班牙通过两个1000kVA和451kVA的变压器连接到30kV

8、中压网络，0.6kW和1.6kW单相PV，3.6kW三相PV，2组