微電網研究綜述

高崧耀

【摘要】：對能源的合理，可持續的利用，是人類社會經濟不斷發展的必要條件之一。隨著世界經濟的發展，對煤、石油等化石原料的消耗日益增長，造成全球能源供應緊張的同時帶來了嚴重的環保問題。為了充分利用自然可再生能源，降低發電的二氧化碳釋放量，使得能源的開發和使用可持續發展，近年來，分布式能源特別是大規模可再生能源發電系統的研究，開發和應用在西方發達國家得到了前所未有的重視，有些已進入實用化階段。基于此，文中對微電網進行了分析，僅供業內人士參考。

【關鍵詞】：微電網；結構；控制

1、微網結構

微網中的分布式電源分為旋轉電機型微源和逆變型微源，以后者為主。逆變型微源經過逆變器變換為交流后經饋線與微網交流母線相連，再經靜態開關單點與大電網相連。因此，微網可以實現并網、孤網兩種模式運行，提高系統的供電可靠性。

2、微電網的特征

2.1微型化

微型化是微網的首要特征，主要體現在電壓等級低，在我國應以380V為主；系統規模小，一般在兆瓦級以下；與終端用戶相連，電能就地利用。

2.2自平衡

微網經過歸納調理分布式發電、儲能和負荷完成微網內部電量的自平衡，與外部電網電力交流很少。并網運行時，微網內的負荷是其主要電力用戶，微網產生的電能應滿意就地消納的準則。離網運行時，經過調理分布式發電和儲能系統，保證悉數或部分負荷的供電需要，完成離網狀態下微網電量的自平衡。

2.3清潔高效

微網內的分布式電源應以風力發電、光伏發電等清潔動力為主，或者是以動力歸納使用為方針的發電方式，如冷、熱、電聯供體系，余熱余壓發電體系等。微網對化石動力的使用應體現出“高效”的特色，動力歸納使用率通常應到達70%以上。一起，微網應配置高效的能量管理體系，使得全部體系運行在經濟、節能、環保的狀況。

3、微電網的適用范圍

3.1滿足高滲透率分布式可再生能源的接入和消納

微網技能的根本意圖就是處理分布式可再生能源的大規模接入的問題。分布式電源的接入改變了配電網原先單一、輻射狀的網絡結構，其大規模使用將對電網計劃、操控維護、供電安全、電能質量、調度辦理等方面帶來許多影響。微網使用儲能、和諧操控將多個渙散、不可控的分布式發電和負荷構成一個可控的單一全體，大大降低了分布式發電大規模接入對大電網的沖擊。

目前，我國分布式發電在電力系統電源中的比例還很小，對電網的影響甚微，直接接入配電網現階段仍然是分布式開發可再生能源最經濟的發展方式。當局部地區的分布式發電規模較大，已經對配電網運行控制造成較大影響時，則可以考慮采用微網等先進技術手段，消除高滲透率分布式可再生能源接入帶來的負面影響。

3.2與大電網聯系薄弱，供電能力不足的偏遠地區

我國幅員遼闊、對于經濟欠發達的農牧地區、偏遠山區以及海島等地區，與大電網聯系薄弱，大電網供電投資規模大、供電能力不足且可靠性較低，部分地區甚至大電網難以覆蓋，要形成一定規模的、強大的集中式供配電網需要巨額的投資，且因電量較小，整體很不經濟。而在這些地區，因地制宜發展小風力發電、太陽能發電、小水電等分布式可再生能源，應用微網技術，則可彌補大電網集中式供電的局限性，解決這些地區的缺電和無電問題。

3.3對電能質量和供電可靠性有特殊要求的電力用戶

配電網中的要害用戶或靈敏用戶如工廠、醫院、軍事基地等，對電能質量和供電可靠性的請求較高，不只要供給滿意其特定設備請求的電能質量，還要可以避免暫時性的停電，滿意對主要負荷的不間斷供電需要。

一方面，微網能夠滿足特定用戶的電能質量需求。隨著當前用電設備數字化程度的提高，其對電能質量也越來越敏感，電能質量問題可以導致終端系統的故障甚至癱瘓，對社會經濟發展帶來重大損失。另一方面，微網能夠實時監測主電網的運行狀態，在主電網故障時迅速從公共連接點解列平滑切換到離網運行狀態，從而保證內部重要負荷的供電不受影響。

4、前景瞻望

4.1微電網在電力市場的發展趨勢

先期間國網也在全部推進分布式電源的使用，鼓舞用戶“自發自用、余電上網”，雖然分布式電源雖然優勢顯著，但也存在一些問題。特別是相對于大電網而言是一個不可控電源，其浸透率提高會損害電力系統的穩定性，所以會依據分布式電源用戶所在公變臺區和線路的線路負載和容量狀況有約束，著也必定程度上影響分布式電源的全部發展。

為了最大限度利用分布式電源的效益，同時協調與大電網的矛盾，所以提出了微網的概念，微網是一個用戶側的電網，它通過一個公共連接點與大電網連接。微網整合了分布式發電的優勢，實現了主動式配電，是對智能電網安全性、可靠性、自愈性和生存性重要保障。微網運行將是電力系統發展的必然趨勢。

4.2微電網與智能電網

微電網是智能電網的有機組成部分，是對智能電網的有力彌補。微電網建設有利于提高了電力系統面對突發災難時的抗災才能。大電網中超大型電站與微電網中渙散微型電站的結合，能夠削減電力輸送距離、下降輸電線路的出資和電力系統的運營本錢，保證電力系統的運轉更安全和更經濟。

4.3微電網與新能源

隨著傳統能源儲量減少、發電成本上升及新能源發電技術水平越趨成熟，而且由于新能源的高效、無污染特點，都將標志著新能源發電將會被市場所接收。微電網以新能源發電為核心，也必然會被市場所慢慢接收。

結束語

總之，作為電力系統的新典范，微電網與傳統電力系統比較具有較多優勢。在公共電網遭到擾動過程中，微電網有才能從公共電網中無縫地斷開以減小對自身的負荷，進步供電可靠性。在頂峰負荷期間，微電網能夠承當電網的負荷來進步電網運轉可靠性。微電網能夠運用低或零排放發電機組來增強環境效益。有些微源可完成熱電聯產機制，以給用戶減輕電力本錢。因為對微電網缺少深化的研討和一些晦氣的方針條件，使微電網技能的發展變成妨礙。但隨著電力電子技能和先進控制技能的不斷發展，微電網必將在電力系統中得到廣泛的使用。

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