微网发展研究综述

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1、微电网发展研究综述摘要：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要辅助手段。本文首先阐述了微网研究的背景，分布式发电的含义以及微电网的结构和概念。其次，介绍了微电网能量管理的含义和微电网协调控制方法。关键词：微电网；能量管理；I•办调控制1•微电网研究的背景能源是人类创造财富的基础，同时也是人类文明发展的动力。近年来,随着世界经济和工业的飞速发展，全球对能源的需求也迅速加大，但是，传统的能源如煤炭、天然气、石油等不可再生的能源正在H渐枯竭，能源危机以及由于过度使用不可再生能源所造成的环境问题己经摆在了全人类的眼前⑴。为了解决这一问题，越来越多的人寄希望于风能，太阳

2、能，生物只能等新型能源。这也使得开发和利用可再生清洁能源、构建可持续发展的能源系统逐渐成为世界各国的共识与必然发展趋势⑵。随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益凸显，主要存在以下儿个问题：（1）成本高（2）运行难度大（3）抗事故能力低，在发生电网事故时会影响范围扩大，若是处理不当，可能会造成大而积停电（4）难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。尤其在近年来世界分为内接连发生儿次大面积停电事故之后，电网的脆弱性充分暴露了出来⑸。文献[4]屮阐述了2003年8月14H美加大停电波及5000万人口的供电范围，大范围停电达到29小时，造成重大的经济

3、损失，是美国历史上最严重的停电事故。文献[5]分析了2008年初,我国南方地区发生罕见冰雪灾害,500KV主网架受到重创，电网多处解列或孤网运行，网架结构受到破坏，导致局部区域完全停电,随后引发了更大规模的停电事故。因此急需新的发电，供电方式对大电网给予补充和支撑，以提高电网供电的可靠性，减少损失，分布式发电正式解决这一问题的重要方法z—。分布式发电是值利用各种可用和分散存在的能源，包括可再生能源（太阳能，生物只能，小型风能，小型水能，波浪能等）和本地可方便获取的化石类燃料（主要是天然气）进行发电供能的技术。分布式电源具有灵活，经济环保等特点，但是在运行过程屮，分布式发电技术

4、也有一些弊端，比如分布式电源的并网运行改变了系统中的潮流分布，给配电网的电压调节，保护协调与能量优化带来了新问题。同时，分布式电源在系统侧发生故障事口动退岀运行，加剧了系统暂态功率不平衡，不利于系统的安全性和稳定性，以及分布式电源的多样化，不利于管理调度等⑹。为了协调和解决大电网与分布式电源间的矛盾，尽量削弱分布式电源对主电网的冲击和负面影响，充分挖掘分布式发电为电网和用户带来的价值和效益，微电网的概念应运而生了。美国电力可靠性技术解决方案协会(TheConsortiumforElectrieReliabilityTechnologySolutions,CERTS)提出了微电

5、网(MicroGrid)的概念。微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。从微观看，微网可以看做是小型的电力系统，它具备完整的发输配电功能，可以实现局部的功率平衡与能量优化，它与带冇负荷的分布式发电系统的本质区别在于同时具有并网和独立运行能力。从宏观看，微网乂可以认为是配电网屮的一个“虚拟”的电源或负荷"I微电网的结构由很多种，下图1是由美国电力可靠行技术解决方案协会捉出的微电网基本结构：图1CERTS提出的微电网结构乜力传输线).估息

6、流线•保护们息传输线图1屮包括3条馈线A,B,C及1条负荷母线，网络整体呈辐射状结构。馈线通过主分隔装置(通常是一个静态开关)与配电系统相连，可实现孤网与并网运行模式间的平滑切换，该开关即PCC所在的位置，一般选择为配电变压器的原边侧或主网与微电网的分离点⑶。2微电网在国内外的研究状况目前，一些国家已纷纷开展微电网研究，立足于本国电力系统的实际问题与国家的可持续发展能源目标，提岀了个子的微电网概念和发展目标。作为一个新的技术领域，微电网在各国的发展呈现不同的特色。2.1国外研究现状美国CERTS最早提出微电网的概念。美国首先提出了微电网的概念，在其发展与研究上开创了先河。目前

7、其研究主要集屮于微电网的智能化，低成本化和针对用户的可灵活定制方而。在企业界，美国通用公司就微电网的能量管理方案捉岀了自己的构架，将微电网的运行管理，控制和保护系统化集成，形成了整套的企业级微网方法，为微电网的快速商业化应用铺平了道路。欧盟在微电网的研究及商业化利用上在全球居于领先地位，并且在持续投入力量进行研究和开发。欧洲第六框架计划资助850力欧元，由瑞典国立大学领导,同西门子，ABB,SMA,Anco等著名公司以及曼彻斯特大学，巴黎矿业学院，INESCPorto等知名大学和学术团体合作，重点研究了