资源描述：
《微电网技术应用与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、微网技术应用与分析李鹏1,张玲1,王伟1,杨希磊1,赵义术2(1.华北电力大学电气与电子工程学院,河北省保定市071003;2.山东电力研究院,山东省济南市250002)摘要:微网(microgrid)技术可以有效整合新能源及可再生能源发电)))分布式发电的优势,同时为新能源及可再生能源并网发电规模化应用提供了新的技术途径。微网不仅能够有效提高能源的梯级综合利用效率,而且可作为主电网的有效互补电网,提高供电可靠性和电能质量,是国内外电气工程研究领域的最新前沿课题之一。文中对微网的概念、基本结构及其工作原理进行了详细阐述,并分析了微网的基本运行方式和控制策略。同时对国外不同特点的典
2、型微网示范工程及实验测试系统进行了分析。最后,详细阐述了中国微网技术研究现状与动态,结合中国实际情况论述了中国特色微网的建设,给出了微网技术中有待研究的重要课题。关键词:分布式发电;微网;微电源;电能质量;供电可靠性中图分类号:TM727.2;TM61;TM76收稿日期:2009201221;修回日期:2009207231。国家自然科学基金资助项目(50977029);国家电网公司重大科技项目(SGKJ[2009]49);华北电力大学新能源专项科研基金资助项目(200914002)。0引言新能源及可再生能源发电)))分布式发电/分布式电源(distributedgeneratio
3、n,DG/distributedresource,DR)已成为当前研究热点[126]。但大量分布式电源并网将有可能造成电力系统对其不可控制和难以管理的局面,并引发相应的电能质量、电网安全性和稳定性等诸多问题。为了解决电力系统与分布式电源间的矛盾,充分发挥分布式电源为电力系统和用户所带来的技术经济效益,进一步提高电力系统运行的灵活性、可控性和经济性,以及更好地满足电力用户对电能质量和供电可靠性的更高要求,微网(microgrid)概念应运而生,并很快成为国内外电气工程研究领域的最新前沿课题之一。与常规的分布式电源直接并网相比,微网灵活、系统地将分布式电源与本地负荷组为一个整体,通过
4、柔性控制可以大大降低分布式电源并网运行对电力系统的影响。大量关于微网的理论技术研究工作正在积极展开,美国、欧盟、日本等发达国家(地区)已率先建立了一些微网示范工程及实验测试系统。微网理论技术研究及示范工程建设在中国也已得到高度重视,国家科技部863计划、973计划等已将微网研发项目列入重点资助范围。本文重点对微网的概念与结构、运行与控制进行阐述,并在分析国外不同特点示范工程与试验测试系统以及国内微网研究现状与动态的基础上,对中国微网技术的发展进行分析探讨,并给出微网技术中有待研究的重要课题。1微网的概念与结构2001年美国著名的威斯康星大学麦迪逊校部的Lasseter教授首先提出
5、了微网的概念[728],并在威斯康星大学建立了一个微网试验系统,系统容量200kW,电压等级为208V/480V,该系统内的主要分布式电源为微燃机和燃料电池等。在此基础上,威斯康星大学又开展了更大规模的微网工程项目的研发。美国电气可靠性技术解决方案联合会(CERTS)和欧盟微网项目组也相继对微网给出了定义。微网是一种由负荷和微电源(microsources,即微网中的分布式电源)及储能装置共同组成的有机系统。微电源主要通过电力电子技术实现能量的转换及控制。相对于电力系统(主电网),微网是系统中的一个可控单元,它可以在短时间内作出响应以满足外部主电网的需要;而对于用户,微网可以满足
6、本地负荷的特定电能质量要求,并可提高供电可靠性、降低线损等。利用微网技术可整合多种形式的分布式电源,并考虑当地配电网的特点,在一个局部区域内直接将分布式电源、电力网络和本地用户有机地组合在一起。微网可以方便地实现(冷)热电联供[9214],并可以结合电蓄冷(热)技术,缓解电网高峰用电压力,实现用电的移峰填谷,优化和提高能源利用效率,减轻能源动力系统对环境的影响,实现能源的梯级利用,为将来智能电网(smartgrid)的实现提供必备的技术基础[15]。微网结构中的馈线多为放射状,微网与主电网相连接的点为公共耦合点(pointofcoupling,PoC),在PoC处有一个主接口(c
7、onnectioninterface,CI),通常是由微网并网专用控制开关)))固态断路器(solidstatebreaker,SSB)或背靠背式的AC/DC/AC电力电子换流器构成。微网中的某些馈线上连接有重要敏感负荷,因此这些馈线上应就近安装微电源,必要时应配备电能质量调节装置,以更好地满足重要负荷对供电可靠性及电能质量的高要求。这些馈线上也装有SSB,当主电网故障或者主电网的电能质量不能满足重要负荷需求时,微网可以在小于1个工频周期的时间内与主电网快速分离,进而更好地保障重
