微电网能量管理系统研究综述

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1、第34卷第10期电力自动化设备Ｖｏｌ．34Ｎｏ．10２０14年10月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔOct.２０14微电网能量管理系统研究综述吴雄11221１１，王秀丽，刘世民，祝振鹏，刘春阳，段杰，侯菲（1.西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049；2.北京北变微电网技术有限公司，北京100093）摘要：随着微电网技术的不断发展，微电网能量管理系统也逐渐成为研究热点。总结了国内外微电网能量管理系统的研究现状，分析了微电网能量管理系统的管理对象、基本功能、设计框架；阐述了微电网能量管理系统集中式控制和分散

2、式控制2种控制结构，并分析了各自的优缺点；介绍了微电网能量管理的基本模型和算法。最后总结出微电网能量管理中需要解决3个问题：可再生能源和可控负荷的不确定性问题、多储能技术的优化配合和联合调度问题、微电网能量管理系统的通信设计和网络安全问题。关键词：微电网；能量管理；分布式发电；可控负荷；可再生能源；不确定性；控制；储能中图分类号：TM73文献标识码：ADOI：10.3969／j.issn.1006－6047.2014.10.0020引言微电网能量管理系统的管理对象、功能结构、组成模块以及核心算法，并针对当前研究存在的一些技术难随着全球能源、环

3、境问题的凸显，风能、太阳能点，给出进一步的研究方向。等可再生能源得到较大的发展。与此同时，微电网作为一种包含可再生能源等分布式电源的综合集成技1国内外微电网能量管理系统的研究现状术得到了广泛的关注［1鄄2］。微电网具有灵活的运行特及典型案例分析性，可以并网或脱网运行，能同时满足本地用户的电国内外已经兴建了不少微电网示范工程和实验能和热能需求。微电网提高了分布式发电系统的供基地，其中大部分微电网示范工程和实验基地配置电可靠性，实现了分布式电源与负荷的一体化运行［3］，了相应的能量管理系统［7］。下面简要介绍国内外微减少了系统的污染排放，已经成为

4、智能电网建设中电网的能量管理系统研究现状，并结合一个典型应一个重要的组成部分。用案例对微电网能量管理系统进行剖析。为了保证微电网高效稳定地运行，微电网通常1.1北美研究现状由能量管理系统进行智能控制和自动调度决策。微美国电力公司和美国电力可靠性技术协会电网能量管理系统是一套具有发电优化调度、负荷CERTS（ConsortiumforElectricReliabilityTechnology管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能Solution）在俄亥俄州首府哥伦布建造了CERTS微电量管理软件［4鄄5］。微电网的能量管理包含短期和长期网

5、示范平台［8］。该示范平台主要由蓄电池、燃气轮的能量管理［2，6］。短期的能量管理包括：为分布式电机、可控负荷和敏感负荷组成，其能量管理采用自治源提供功率设定值，使系统满足电能平衡、电压稳定；管理方式，不需要中央控制器统一安排分布式电源为微电网电压和频率的恢复和稳定提供快速的动态的发电；分布式电源根据下垂特性共享频率或电压，响应；满足用户的电能质量要求；为微电网的并网提实现自治管理，即插即用；能量管理系统的一些必要供同步服务。长期的能量管理包括：以最小化系统网控制信息通过以太网传输给分布式电源控制器。损、运行费用，最大化可再生能源利用等为目标

6、安排1.2欧洲研究现状分布式电源的出力；为系统提供需求侧管理，包括荷兰的Bronsbergen假日公园微电网是欧盟资切负荷和负荷恢复策略；配置适当的备用容量，满足助的一个微电网示范工程［9］：该微电网能量管理系系统的供电可靠性要求。统采用集中控制的方式，微电网中每条馈线的功率随着微电网工程的不断建立和发展，与之配套由监测系统传送至中央控制器，中央控制器通过全的能量管理系统也逐渐成为一个研究热点。本文从球移动通信系统（GSM）与调度中心交流；此外，中央国内外微电网能量管理系统的研究现状出发，分析控制器还负责微电网并网和孤网的无缝切换。德国的Am

7、Steinweg微电网由潮流和电能质量管理系统收稿日期：2014－03－０4；修回日期：201４－08－０8基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2011AA鄄PoMS（PowerflowandpowerqualityManagementSys鄄05A103［10］）tem）控制：PoMS具有配电网管理、分布式电源管ProjectsupportedbytheNationalHighTechnologyResearch理和需求侧管理等功能，它由一个中央处理器和几andDevelopmentProgramofChina（863P

8、rogram）（2011AA鄄05A103）个界面控制盒组成；数据监测系统和控制器通过电力自动化设备第34卷界面控制盒与中央处理器交流，采用传输控制协议10月开始运