智能微電網在建筑電氣系統中的應用技術研究

趙家敏

（云南開放大學，云南 昆明 650223）

智能微電網具有規模小、分散、獨立等特點，其將保護裝置、能力交互裝置、分布式電源、儲能裝置進行了有效統一，實現了自我防護、自我控制管理。智能微電網在運行過程中可以在獨立運行管理的基礎上，與外部主干網絡進行協同合作，保證建筑電氣系統的穩定運行。而各種智能應用技術在建筑電氣系統中的有效應用，可以保證發電輸送配置效能的穩定發揮，從而實現終端電源的有效利用。

1 智能微電網在建筑電氣系統中的應用優勢

現階段建筑電氣系統中，用電設備對電能供應具有了更高的要求，而以往的電網系統不能保證區域電力資源的充足供應，微電網應運而生。微電網內部優良的儲能裝置具有實施針對用電設備故障的功能，并根據用電故障發生位置進行電力儲能的及時供應，為電力輸送工作的穩定運行提供依據。我國智能電網隨著技術的不斷進步體現了優良的社會、環境及經濟效益。相較于分布式發電而言，智能微電網不僅可以對整體系統進行智能監控，而且可以采用更加靈活簡便的方式，提高電氣系統運行效率。智能微電網的有效應用不僅可以降低電力損耗，而且可以提高電能維護水平。即在智能微電網運行過程中，可以利用脈寬調制技術促使濾波器功能的充分發揮，為電力資源的有效供應提供保障。同時太陽能、風能等可再生能源在智能電網中得到了有效的應用，降低了電網運行過程中二氧化碳等氣體的排放量，提高了建筑電氣系統運行的環境效益。智能微電網電源大多與電力供給用戶距離較近，這種連接方式可以有效減低電力線路過長導致的電能損耗，提高建筑電氣系統經濟效益。此外，智能微電網可以利用建筑物廢熱回收利用操作，促使能源利用效率得到有效提升。同時智能微電網與主干網并聯的運行方式，也可以為當地電網電壓提供一個支持力，保證主電網穩定運行，并作為獨立的無功補償機制保證電力供應的安全高效。

2 智能微電網在建筑電氣系統中的應用措施

（1）強化智能微電網保護控制管理。智能微電網保護控制技術的應用對智能微電網的平穩運行非常重要。在進行智能微電網工程設計過程中智能微電網設計人員應根據智能微電網設計原則，進入施工現場進行全面勘測，詳細了解建筑工程使用規范，綜合考慮經濟效益、施工地勢、施工用途、實際性能等因素，利用智能微電網控制保護技術實時監測智能微電網運行過程中的電源位置和電源負荷情況變化，然后根據電源波動及負載變化情況利用儲能系統進行優化調整。在統一的微電網控制平臺上，智能微電網控制保護技術可以隨機進行電網的控制、切換和調節，并通過對新能源發電系統開關狀態、電力能量參數、電力質量參數、儲能系統及發電系統電力參數的優化調整，促使整體電力輸送水平的提升。智能微電網是隨著時代發展出現的新型網絡架構，在智能微電網保護控制技術的應用，可以根據實際需求的變化對整體供電網絡進行適當優化調整，隨著用電需求的提升，智能微電網保護控制技術可以建立以主干供電網為主的保護控制機制，從而為智能微電網與主干電網能量協同交互提供保障，通過兩者效能的相互促進、補充，可以有效提高建筑電氣系統配電網電力輸送的主動性。智能微電網保護控制技術摒棄了以往電量負荷增長的管理方式，提升了電力系統運行管理的靈活性，從而為建筑電氣系統能源維護能力的提升提供依據。

（2）加強可再生能源的開發應用。智能微電網主要是在分布式電源發電的基礎上進行電源安裝位置的優化，保證電源合理的設置區域，為電力輸送能源損耗的降低提供依據。在建筑電氣系統中，智能微電網的應用與可再生能源的利用密不可分。現階段智能微電網在可再生能源發電方面得到了有效的進展，風力、天然氣、沼氣、氫等可再生能源發電技術的綜合利用不僅可以降低建筑電氣系統運行對生態環境的污染，而且可以降低煤、石油等不可再生能源損耗量，具有極高的環境效益。因此在智能微電網應用過程中應加大對可再生能源的開發力度，保證充足的能源供給，為智能電網的穩定運行提供保障。此外，由于建筑電氣系統自身規模的特點，單獨運行的智能微電網無法保證整體建筑系統運行的穩定性，因此采用更加先進的供電設施非常重要，現階段智能微電網技術在我國建筑電氣系統中得到了充足的應用，而各個區域間經濟發展的失衡制約了智能微電網的有效拓展，因此與主干區域大電網之間的結合運作就變得非常重要。通過主干區域與智能微電網的有效連接，可以保證電網運行故障的有效補充，全面加強建筑電氣系統運行平穩性能。

（3）智能微電網智能監測機制。為了保證智能微電網在建筑電氣系統中的平穩運行，建設管理機構應提高對智能微電網系統安全維護的重視，然后組織專門的電網技術人員進行智能微電網維護工作，及時進行網絡權限、防火墻、加密軟件等安全管理技術的更新設置，結合建筑電氣系統運行情況，對智能電網系統進行動態監測，通過對智能微電網系統運行情況的綜合分析處理，保證智能微電網系統運行的科學規律性。在建筑電氣系統中，智能微電網應用主要是在網絡環境中進行，由于網絡環境自身的開放性，對智能微電網的安全運行提出了挑戰，基于網絡系統的智能檢測技術就變得至關重要。智能檢測技術主要是利用網絡識別技術對智能電網運行狀況進行實時監測，維持智能電網的穩定運行。在電網故障發生時，智能監測技術可以根據故障發生情況準確判斷故障發生位置，并制定相應的補救措施，避免故障惡化對整體電氣系統的不利影響。為了進一步維持建筑電氣系統的穩定性，在智能監測技術有效運行的基礎上，智能協調技術發揮著輔助作用。智能微電網能力優化調度技術區別于以往電網調度系統，其主要利用多種能源互補的方式實現智能微電網內部的優化調度，通過對多種新型能源互補能力的充分發揮，可以在實現直流與交流、光能與電能、風能與電能、熱能與電能等能源有效交互的同時，也可以保證智能微電網內部熱能、冷能與電能的充足供應。智能協調技術主要是在智能微電網運行過程中，對底層元件進行一定的優化調整，保證能源輸出、儲存、負荷等過程的有效、規范進行，避免底層元件錯亂導致的電力損耗，保證有效的能源利用。

（4）智能微電網儲能技術。在智能微電網運行過程中，應結合實際情況對微電網分布式電源的設置措施進行合理設置，為微電網優勢的充分發揮提供支持。同時智能微電網對底層元件的協調控制非常重要，智能微電網能量優化調度技術、智能微電網儲能關鍵技術在智能微電網應用過程中發揮著優良的效用。其中儲能關鍵技術是智能微電網的基礎，其可以彌補微電網應用缺陷，為間歇式能源利用效率的提升提供依據。現階段常用的智能微電網儲能技術主要有超導磁技術、蓄電池儲能技術、超級電容器儲能技術、飛輪儲能技術等。其中鉛酸蓄電池應用最為普遍，鉛酸蓄電池應用過程中也伴隨著鉛污染、使用年限短等情況。近年來，性能更加優異、儲能效果更好且資金消耗低的石墨烯電池的出現，為儲能關鍵技術發展提供了依據。總的來說，智能微電網儲能技術主要是在低成本效果、高儲能價值的指導原則下，進行持續優化發展。

3 結語

綜上所述，智能電氣系統是我國建筑工程現代化建設的重要環節，而隨著時代的發展，智能微電網在建筑電氣系統得到了更加廣泛的應用，現階段智能微電網應用技術主要有智能微電網儲能技術、微電網安全控制技術、智能微電網優化協調技術、智能微電網監測技術等，通過各項應用技術的協同應用可有效提升電力能源的有效應用，從而為建筑電氣系統的穩定運行提供保障。

參考文獻

［1］李高攀.智能微電網在建筑電氣系統中的應用技術研究［J］.工業，2016，（12）：267.

［2］張毅.智能微電網在建筑電氣系統中的應用［J］.工程技術:文摘版，2016，（6）：78.

［3］吳承立，張雪君.建筑電氣系統中智能微電網的應用價值分析［J］.通訊世界，2014，（3）：56-57.