中国微电网的特点和发展方向

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1、万方数据簟42●簟7■20∞年7月中国电力EI。FCTRICPOWERY01．匏．No．7J■．2∞9中国微电阿的特点莉发展方向时珊珊，鲁宗相，周双喜，闵勇(清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京100084)摘要：基于先进的信息技术和通信技术．电力系统将向着“智能电网”的方向发展。作为实现智能电网。中有源配网的有效方式。微电网有利于引人大量可再生能源发电。使得电力系统更加可靠、安全、清洁和经济。介绍微电网和智能电网的概念及两者之间的关系；针对中国的能源情况、电力系统的特点和不同地区的需求，提出中国微电网的特点和发展方向；

2、基于国内外微电网的研究现状，总结我国发展微电网需要解决的关键问题。关键词：可再生能源；分布式发电；微电网；智能电网中图分类号：TM727文献标识码：A文章编号：1004．9649(2009)07-0021-050引言低能耗、低污染、低排放的低碳经济，是解决生态环境和气候变化问题的新型经济模式。充分开发和利用可再生能源和清洁能源进行分布式发电．部分替代传统的火力发电进行低碳电力建设是发展低碳经济的基础．分布式电源与用户混杂而形成的有源型配网为电力系统带来了新的挑战．为解决分布式电源接入的问题．协调大电网和分布式电源的矛盾．充分挖

3、掘分布式发电为电网和用户带来的价值与效益，在本世纪初．学者们提出了微电网的概念[蚓：利用先进的电力电子技术，将微电源、负荷、储能系统及控制装置等结合。形成一个单一可控的单元．同时向用户供给电和热。微电网既可与大电网联网运行．也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行。本文首先探讨智能电网和微电网的相互关系．对微电网在未来电力系统发展趋势中的定位和作用进行分析。然后详细分析中国对于微电网的需求．阐述中国微电网的特点和发展方向。最后总结我国发展微电网需要解决的关键技术和难点问题。1微电网和智能电网1．1微电网微电网是一组微电源、负荷

4、、储能系统和控制装置构成的系统．它对于大电网表现为一个单一可控的单元．可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源．即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置．它们接在用户侧．具有成本低、电压低及污染低等特点"]。微电网已经引起了世界各国专家们的关注．不同国家X,-I"微电网的定义和研究侧重点各有不同[s]。2001年．美国威斯康辛大学R．H．Laaseter等学者正式提出了更好地发挥分布式发电潜能的结构形式——微电网

5、．随后电力可靠性解决方案协会(CERTS)出版白皮书正式定义了微电网的概念⋯。美国近年来发生了几次较大的停电事故．使美国电力行业十分关注电能质量和供电可靠性．因此美国对微电网的研究着重于利用微电网提高电能质量和可靠性[9】。日本国土资源匮乏．其对可再生能源的重视程度高于其他国家．但由于可再生能源发电的出力具有随机性．所以日本在微电网方面的研究更强调控制与储能技术[10--123。欧洲互联电网中的电源大体上靠近负荷．比较容易形成多个微电网。所以欧洲微电网的研究更关注多个微电网的互联和市场交易问题[13-16]。对中国而言，由于电

6、力系统的发展有与国外不同的特点．微电网的研究和发展也具有自己的特点，这将在本文的第2节中详细讨论。1．2智能电网基于先进的信息技术和通信技术．电力系统将向更灵活、清洁、安全及经济的“智能电网”的方向发展【L7-23,]。智能电网以包括发电、输电、配电和用电各收稿日期：2009-03-31基金项目：国家自然科学基金资助项目(50823001；505941l；50677031)作者简介：时珊珊(1985一)。女，安徽宿州人．博士研究生，从事微电网研究。E-mail：shiss06@mails．tainghII-q．edu．CII万

7、方数据中国电力第42卷环节的电力系统为对象．通过不断研究新型的电网控制技术，并将其有机结合．实现从发电到用电所有环节信息的智能交流．系统地优化电力生产、输送和使用。对于电力系统而言．智能电网是通过将电力系统与先进的通信和计算机技术相结合而得到的智能网络．能够在系统发生故障和失去控制之前进行预测和自愈。具有更高的灵活性：而对于用户而言。智能电网提供的电力具有更高的可靠性和安全性．能源消耗降低．智能电网能以较低成本提供更优质的服务。智能电网的3个关键技术是智能化的电力设施、双向通信技术和先进的控制技术。智能电网理念是国内外电力企业

8、、研究机构及学者在探讨未来电网的发展模式中逐步形成的．各国电力T业提出了各自的发展方向和模式。但从其本质来讲，都是将现代的信息、通信、控制及管理等先进技术与传统电力系统的技术和业务模式相融合．提高电网安全、稳定、经济运行能力，使电力行业能够面对未来挑战。1．3微电网和智能电网