apec报告-分布式电源及智能配用技术的现状及发展

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1、APEC研究报告分布式电源及智能用电技术的现状及发展2012年6月13日9595研究团队：孙嘉平、张建华、刘文霞、刘念、曾博、张敏、吴林伟、朱星阳、蒋程编写：张建华审核：孙嘉平95目录9595第一章分布式电源及智能配用电技术的现状和趋势11.1分布式电源和微电网的研究现状11.2智能配用电技术的应用现状及未来趋势101.3微网及其构建的智能配用电系统中的关键技术及相关研究内容14第二章分布式电源的工作原理262.1双馈风力发电机262.2燃气轮机362.3燃料电池442.4太阳能光伏发电492.5储能元件552

2、.6分布式电源逆变器控制模型66第三章智能配用电系统的功能和规划683.1智能配用电系统的基本概念683.2智能配用电系统的基本构成及功能683.3智能配用电系统的集成规划71第四章日本分布式电源和智能配用电技术的发展774.1有关政策和智能配用电技术784.2可再生能源的影响及解决方法814.3智能电表824.4新一代能源834.5小结84第五章中国微电网示范园区的系统设计及仿真855.1微电网示范园区简介855.2微电网示范园区系统设计865.3微电网示范园区运行仿真分析87第六章结论9295第一章分布式电

3、源及智能配用电技术的现状和趋势11.1分布式电源和微电网的研究现状11.2智能配用电技术的应用现状及未来趋势101.3微网及其构建的智能配用电系统中的关键技术及相关研究内容14第二章分布式电源的工作原理262.1双馈风力发电机262.2燃气轮机362.3燃料电池442.4太阳能光伏发电492.5储能元件552.6分布式电源逆变器控制模型66第三章智能配用电系统的功能和规划683.1智能配用电系统的基本概念683.2智能配用电系统的基本构成及功能683.3智能配用电系统的集成规划71第四章日本分布式电源和智能配用

4、电技术的发展774.1有关政策和智能配用电技术784.2可再生能源的影响及解决方法814.3智能电表824.4新一代能源834.5小结84第五章中国微电网示范园区的系统设计及仿真855.1微电网示范园区简介855.2微电网示范园区系统设计865.3微电网示范园区运行仿真分析87第六章结论9295第一章分布式电源及智能配用电技术的现状和趋势1.1分布式电源和微电网的研究现状欧洲、美国及日本等发达国家和地区目前都已经完成微电网及智能配用电系统的基础理论研究，初步建立了分布式能源和微电网的模型和仿真分析工具，完成了微

5、电网及所构建的智能配用电系统的控制和保护策略、通信协议等，并且通过实验室测试和智能配用电系统示范小区进行了验证，解决了微电网及智能配用电系统的运行、保护和经济性分析的基本理论问题。未来的研究目标是发展高级控制策略，整合多个微电网同智能配电管理系统（DMS）的相互作用，进行标准化设计，实现现场实验以进一步验证控制策略在实际微网构建的智能配用电系统中的运行效果，以及微电网对电力系统运行和规划的影响评估等。目前各国一些典型微网构建的智能配用电系统试验工程调研情况如下。（1）北美的微电网及其构建的智能配用电系统研究95

6、首先，由美国可靠性技术解决方案协会（CERTS）最早提出的微电网概念，是所有微电网概念中最具代表性的一个。美国CERTS在其微电网概念报告中，对微电网的主要思想以及关键性技术问题进行了详细的概述，说明CERTS微电网两个主要部件：静态开关和自治微型电源，并系统阐述了微电网的结构，控制方式，继电保护以及经济性评价等相关问题。目前，美国CERTS微电网的初步理论和方法已在美国电力公司沃纳特／Walnut微电网测试基地得到了成功验证。有美国北部电力系统承接的曼德瑞沃/MadRiver微电网是美国的第一个微电网的示范性

7、工程，检验了微电网的建模和仿真方法、保护和控制策略以及经济效益等，并初步探讨制定关于微电网的管理条例和法规，成为美国微电网工程的成功范例。同时美国能源部（USA.DepartmentofEnergy）在“Grid2030”发展战略中，已经提出一个以微电网的形式安放和利用微型分布式发电系统得阶段性计划，对今后的微电网的发展规划进行较为详尽的阐述。此外，加拿大BC和Quebec两家水电公司已经开始开展“微电网”示范性工程的建设，特别对于微电网的主动孤网运行进行测试，项目的目标是通过合理地安置独立发电装置IPP(In

8、dependentPowerProducer)改善用户侧供电可靠性。美国的微电网由美国能源部（DOE）和加州能源委员会（CEC）共同资助，从2003年起开始正式研究。美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）是最著名的微电网研究机构，在2003年为美国能源部和加州能源委员会编写的《微电网概念》白皮书中最早提出了微电网的概念。这个概念已经在威斯康辛大学实验室的试验平台中成功得到了检验。