微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用探討

張立峰

摘 要 近年來，經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺問題不斷嚴重，傳統(tǒng)被動式電網(wǎng)已經(jīng)不能適應(yīng)時代的發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)向主動式電網(wǎng)，并且可以吸收大量的間歇性能源。而微電網(wǎng)技術(shù)廣泛的應(yīng)用于主動配電網(wǎng)中，有效的控制與管理這些能源，促進電力行業(yè)的快速發(fā)展。基于此，本文就微電網(wǎng)概述進行分析，針對微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析，以期促進電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 微電網(wǎng)；主動配電網(wǎng)；應(yīng)用

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0105-02

近年來，為了對大電網(wǎng)及分布式發(fā)電之間存在的矛盾進行調(diào)節(jié)，盡可能的挖掘分布式發(fā)展在環(huán)境、能源及經(jīng)濟中存在優(yōu)勢，因此，提出了微電網(wǎng)的概念。微電網(wǎng)主要指的是分布式發(fā)電、儲能裝置、負荷及控制裝置等組合而成的發(fā)電系統(tǒng)，是可以實現(xiàn)自我管理、自我保護及自我控制的自制系統(tǒng)，既可以單獨運行，也可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，是促進電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

1 微電網(wǎng)概述

1.1 微電網(wǎng)定義

由于各個國家對微電網(wǎng)研究重點存在差異，因此，微電網(wǎng)的定義在各個國家也存在很大的差異。根據(jù)我國國情發(fā)展及電力行業(yè)的實際情況，微電網(wǎng)被定義為：該該地區(qū)中小型傳統(tǒng)發(fā)電模式及分布式電源進行合理的分派，為周圍區(qū)域提供熱能及電網(wǎng)，是一種特殊的電網(wǎng)，與傳統(tǒng)電源相比較，其具有獨立的特性。

1.2 微電網(wǎng)特點

就微電網(wǎng)定義進行分析，微電網(wǎng)技術(shù)根據(jù)其儲存能量及及分布式發(fā)電融合而成，其主要特點體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）從單點接入大電網(wǎng)，就電網(wǎng)端而言，微電網(wǎng)可以對發(fā)電負荷及單元進行控制，可以對微電網(wǎng)中分布式電源互補性進行充分利用，使其可以更加充分吸收能源，減少大電網(wǎng)中分布式電源的影響。

2）孤島運行及并網(wǎng)運行。在并網(wǎng)運行模式下，負荷不僅可以在微電網(wǎng)上獲取電能，也可以在主電網(wǎng)上獲取電能，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障或者電網(wǎng)電能質(zhì)量不符合要求時，在主電網(wǎng)運行過程中，微電網(wǎng)可以自行斷開，并且單獨使用。

3）微電網(wǎng)在運行過程中，基本可以忽略其慣性，因為其慣性非常小，隨著能量需求的不斷變化，分布式電網(wǎng)無法滿足現(xiàn)階段電能要求。微電網(wǎng)具有儲存電能的效果，使能量保持平衡。

2 微電網(wǎng)技術(shù)在主動配電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，微電網(wǎng)技術(shù)也得到了不斷發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。因此，本文針對以下幾個方面進行分析。

2.1 接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

在主動配電網(wǎng)中接入微電網(wǎng)技術(shù)，微電網(wǎng)技術(shù)需要構(gòu)建單獨的電網(wǎng)及電源模式、互相聯(lián)合模式，在主動配電網(wǎng)中具有多種模式共同運行的效果。有效的對主動配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行運用，對微電網(wǎng)、分布式電源及主動配電網(wǎng)等統(tǒng)計進行監(jiān)督控制，并使能量及信息進行及時的溝通，提高電網(wǎng)運行的社會經(jīng)濟及運行穩(wěn)定性。通過對該結(jié)構(gòu)形成原因進行分析，將微電網(wǎng)運用到主動配電網(wǎng)中需要使用單點接入方式。

影響配電網(wǎng)的因素很多，其中，分布式電網(wǎng)及微電網(wǎng)就是重要的兩項，建立全面的聯(lián)合系統(tǒng)，避免電能中存在的各種影響因素，有效的提高分布式電源在微電網(wǎng)中的利用率。因此，應(yīng)該將具有主動管理各種負荷的微電網(wǎng)接入主動配電網(wǎng)，并且使用不同的分布式電網(wǎng)，對其進行控制與調(diào)節(jié)。

因此，微電網(wǎng)在發(fā)展過程中，根據(jù)電網(wǎng)的具體情況，建立完善的能量管理體系，并與現(xiàn)有資源及電網(wǎng)的運行等方面進行融合，從而對配電、發(fā)電及用電進行全過程管理，并且全面對其進行優(yōu)化。

2.2接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃

在主動配電網(wǎng)中接入微電網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)該充分考慮分布式電源的種類、接入點功率的交互約束及合理的接入位置等問題。為了保證微電網(wǎng)接入順利，就應(yīng)該在主動配電網(wǎng)規(guī)劃化階段全面對存在的問題進行分析，并對微電網(wǎng)接入進行規(guī)劃與設(shè)計，實現(xiàn)兩者共同規(guī)劃的目標。其中，微電網(wǎng)及主動配電網(wǎng)規(guī)劃通常分為2方面，即中短期規(guī)劃和長期規(guī)劃。微電網(wǎng)分布式規(guī)劃也分為2種，就是所謂的技術(shù)方案規(guī)劃設(shè)計及接入效益分析。

在長期規(guī)劃設(shè)計中，需要對電網(wǎng)運行所需的各種因素及標準進行分析，其中主要包括負荷需求、網(wǎng)絡(luò)拓撲擴展的靈活性和經(jīng)濟性等。在短期規(guī)劃設(shè)計中，應(yīng)該對電網(wǎng)建設(shè)方案、環(huán)境、成本、損耗及可行性進行多方位分析。在技術(shù)方案設(shè)計過程中，應(yīng)該對分布式電源儲存電能的配套、型號和接入位置等進行全方位的研究。在效益分析中，應(yīng)該對電網(wǎng)運行過程中環(huán)境、經(jīng)濟及社會等方面的效益進行分析。在實際運行過程中，主動配電網(wǎng)接入微電網(wǎng)之后具有較強的互動性。因此，在規(guī)劃設(shè)計過程中，應(yīng)該涉及多方面的知識，解決其中存在的問題，可以有效的確保微電網(wǎng)中科學(xué)合理的接入主動配電網(wǎng)中。

就現(xiàn)階段具體情況而言，主動配電網(wǎng)主要的規(guī)劃設(shè)計工作分為以下幾類：多目標微電網(wǎng)的優(yōu)化配置及選址定容、電網(wǎng)多層次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計和分布式電源互補性設(shè)計等。

2.3 接入主動配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的控制

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)函，微電網(wǎng)技術(shù)成為人們關(guān)注的重點，現(xiàn)階段，主動式配電網(wǎng)也在發(fā)生著不斷的變化，微電網(wǎng)對其滲透能力也在不斷的深入。現(xiàn)階段，只有協(xié)調(diào)控制好微電網(wǎng)群，才能有效的保證電力系統(tǒng)運行的可靠性，并且加強電能的質(zhì)量。就目前情況而言，微電網(wǎng)群控制主要分為3種形式：分布式控制、集中式控制和集中—分散式控制。其中集中式控制可以使用一個控制中心對主動式配電網(wǎng)中的各個微電網(wǎng)進行全面控制，并且收集電網(wǎng)中的各方面的信息，并且制定科學(xué)合理的發(fā)電方案，對電網(wǎng)群輸出的電能進行合理的控制。這種控制方式對電網(wǎng)調(diào)度進行全面的優(yōu)化，因此，要求對大量的數(shù)據(jù)信息進行處理，因此，其應(yīng)該具有相應(yīng)的擴展性及兼容性。

在分布式控制中存在各種微電網(wǎng)控制中心，可以收集該區(qū)域的各種信息，并且對該地區(qū)微電網(wǎng)進行全面的控制。而采用分布式控制方法是確保系統(tǒng)正常運行的重點，但是，無法實現(xiàn)微電網(wǎng)與分布式發(fā)電兩者共同發(fā)展。

此外，使用集中—分散式控制方案對電網(wǎng)進行有效控制，具體而言，在控制微電網(wǎng)過程中應(yīng)該使用各個微電網(wǎng)的控制中心，并且采用控制中心收集整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的信息，實現(xiàn)控制整個電網(wǎng)的關(guān)鍵就是合理分配各個微電網(wǎng)控制中心的任務(wù)。使用集中—分散式控制方案，促進電網(wǎng)工程的健康發(fā)展。

3 結(jié)論

在我國現(xiàn)階段，微電網(wǎng)技術(shù)成為研究重點，其具有可靠性高、靈活、環(huán)保等優(yōu)勢被廣泛的應(yīng)用，我國也開始全面對該技術(shù)進行規(guī)劃設(shè)計，并且支持及鼓勵微電網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，目前，將微電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于主動配電網(wǎng)中，取得了良好的效果，通過不斷的研究與努力，在不久的將來微電網(wǎng)技術(shù)將會得到較大的突破，促進微電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]薛松，王致杰，曾鳴.分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)的節(jié)能減排效果評估模型[J].華東電力，2013（4）：694-698.

[2]武星，殷曉剛，宋昕，等.中國微電網(wǎng)技術(shù)研究及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J].高壓電器，2013（9）：142-149.

[3]紀明偉.分布式發(fā)電中微電網(wǎng)技術(shù)控制策略研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2009.

[4]劉立杰，吳福保.微電網(wǎng)技術(shù)在中國的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景[J].農(nóng)村電氣化，2010（6）：38-40.

[5]楊柳，袁志，張曉冬，等.微電網(wǎng)技術(shù)進展及其對實現(xiàn)智能電網(wǎng)的影響[J].山東電力高等專科學(xué)校學(xué)報，2011（3）：4-8.