微電網運行控制解決方案及應用

摘 要 微電網屬于分布式電源內的有效組成形式，其將分布式發電以及配電網之間的關系進行了整合，最大程度實現了分布式發電可控性，將分布式發電接入配電網相關問題進行了有效地解決。而本文主要對微電網運行控制解決方案及應用進行了探究。

【關鍵詞】微電網 運行控制 解決方案及應用

微電網主要是由分布式發電、儲能、負荷以及控制裝置所組成的獨立發電系統，屬于分布式能源有效組織方式。其不僅能有效地實現自我控制、自我管理以及自我保護，還具備較為完整的輸電、發電、配電等功能，除此之外，還可以依靠本身的功能實現功率平衡控制、故障檢測、系統運行優化等內容。為此，筆者主要對微電網運行控制解決方案以及應用進行了以下的分析。

1 微電網運行控制解決方案

微電網在運行過程中，主要有兩種運行方式，分別是并網運行、離網運行。其中并網運行主要指的是微電網和公用大電網進行相連，與主網配電網系統進行電能交換；而離網運行主要指的是電話計劃或者是故障需要時候，和主網配電網系統斷開，然后再由DG、儲能裝置和負荷共同構成運行，這種運行方式也可以將其稱之為孤島運行。兩相對比，并網運行方式在控制過程中較為簡單，離網運行控制較為復雜。

1.1 微電網并網運行解決方案

微電網在運行過程中，若其屬于并網運行，其解決方案就需要從三個層面進行管理和控制，其分別是微電網集中層、配電網調度層、分布式電源和負荷就地控制層。其中微電網集中層主要是對分布式電源以及各類負荷進行集中管理，通過這一層能夠使其并網運行過程中最大程度實現微電網最佳經濟運行，在離網運行過程中，其主要的作用是對分布式電源出力以及負荷進行調節，以此來實現微電網的穩定運行；配電網調度層則是從經濟以及安全這兩個角度對微電網進行協調以及調度；布式電源和負荷就地控制層其主要的作用，就是執行微電網各DG調節、儲能充放電控制以及負荷控制，其主組成部分包括兩個方面，分別是就地保護設備以及就地控制器，能夠有效地完成分布式發電對電壓以及頻率的以此調節，就地完成微電網故障的快速保護。

1.2 微電網離網運行解決方案

離網運行的微電網，其主要運用在一些較為偏遠的地區，通常情況下，這些地區都受不到常規電網的輻射，屬于獨立的微電網，這種微電網有著較高的滲透率，其主要是三態控制系統所組成。獨立微電網控制體系主要分為三層，分別是主站調度層、集中控制層、就地控制層，將這三層控制體系組合在一起能最大程度實現信息共享這一目的。其中，主站調度層主要組成部分包括以下幾各方面，分別是前置、歷史數據服務器、應用、外部系統接口服務器、工作站等，這些組成部分的作用就是為了思想常規的經濟優化調度；集中控制層主要組成部分則是以下幾點，分別是動態穩定控制器、電網集中保護控制器、光纖交換機、模式切換器等方面，其主要的作用就是為了完成微電網系統動態功率擾動控制及集中式故障保護，微電網在運行過程中，可以借助集中控制層對整個電網的數據進行采集，同時還能對其狀態進行實時的監控；就地控制層主要組成部分則分別是CT與PT采集單元、電網智能終端、分布式電源逆變設備等方面，其主要的作用就是對數據進行采集，同時對設備進行本地控制與保護。

2 微電網工程應用

微電網算得上是一個小型的電力系統，其具備較為完整的功能，能夠有效地實現發電、配電、輸電等功能，同時還能滿足一片電力負荷聚集區的能量需要。在應用微電網工程的過程中，其主要由三個部分組成，分別是900 kWp光伏發電系統、磷酸鐵鏗儲能系統、微電網管理系統，將這三個部分組成在一起，就能有效地實現以下幾點功能：

（1）微電網中的信息能夠轉發到中央展示系統中，從而就能實現調度層的控制，并且能夠實現微電網和配網之間的協調優化運行；

（2）系統在正常運行過程中，其能將電能有效地接入倒低壓配電室，最大程度實現低壓配電室微電網系統零功率交換；

（3）能夠有效地實現主樓配電室低壓母線和配電室并網點的自動切換；

（4）能夠有效地實現微電網、以及通過配電網控制系統的靈活調度；

（5）能夠有效地實現對電能質量的檢測和管理，使其符合相關標準；

（6）能夠有效地抑制分布式電源的波動性；

（7）在一些自然災害情況下，或者是用電緊張的時候，微電網可以作為配電網的后備電源，有效地為相關用戶提供電能，最大程度方便用電用戶；

（8）能夠有效地實現零交換功率控制。微電網在集中管理系統中，可以在適合的條件以及配網調度授權情況下，通過內部潮流對其進行分配調度，真正使得微電網系統在工作過程中能夠實現零交換功率控制模式；

（9）能夠有效地實現配網聯合調度。微電網在集中管理系統過程中，能夠和配電調度中心進行信息的交互，這樣就能將微電網公共連接點處的并離網狀態、交換功率上送到調度中心，從而就能有效地實現配網聯合調度；

（10）能夠有效地實現微電網經濟運行控制。微電網如果是屬于并網運行，其在確保安全運行的時候，就會最大程度提升系統的利用效率，并且降低其運行費用，將這兩點作為目標，然后充分利用可再生能力，以此來實現能源互補，同時還能完成發電這一目的，從而就能有效的實現微電網經濟運行控制。

3 結語

綜上所述，本文主要對微電網運行控制解決方案及應用作出了研究，以此能更好地保證微電網的安全穩定運行，同時能保證其經濟最優化，最大程度保障微電網運行的可靠性，使其價值能真正得以體現。

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作者簡介

吳紅梅（1977-），遼寧省人。武漢水利電力大學，大學本科學歷。現為西藏農牧學院講師。研究方向為電力系統及其自動化。

作者單位

西藏農牧學院 西藏自治區林芝地區 860000