微電網柔性接入配電網控制策略研究

滿文慧

摘 要：微電網具有分布式電源的特征，從而為我國可再生能源的開發和利用提供了有效的途徑，運用微電網技術來進行節能減排，提升電源結構的安全性，這為配電工作的智能綠色發展奠定了穩定基礎。基于研究者的不斷實踐，我國配電網在運行建模、控制策略以及儲能技術等方面都取得了很大進步，并使微電網技術在主動配電網中得到了廣泛應用。為了有效提升系統運行的安全性，需要對微電網技術進行科學分析，了解微電網技術的概念，且在構建微電網分析模型的基礎上，使微電網技術的優勢得到最佳體現，并推動主動配電網的可持續發展。

關鍵詞：微電網技術;應用;主動配電網

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）10-0159-02

為提高電能的利用率，微電網技術發揮了至關重要的作用。這項技術被引入到有源配電網中，可以有效地結合該地區的特點，從而利用當地獨特的新能源進行發電，從而可以有效地降低發電成本，減少電網對當地環境的污染。因此，微電網技術需要在有源配電網中廣泛應用，以進一步促進電力系統的有效發展和穩定運行，并確保供電質量[1]。

1 微電網概況

微電網特別是指對該地區的分布式電源和傳統發電方式做出合理的分布，并且是一種非常特殊的網格，可以為周圍的環境供電。與傳統電網相比，微電網具有能夠獨立運行的明顯特征。

1.1 微電網的優點

微電網中有許多分布式電源。分布式電源具有更高的能源效率、更高的清潔度和安裝便利性。其次，在微電網中，需要提高使用效率。電源與微電網的連接對電網的安全性和穩定性以及總體運行調整有一定影響。在微電網中，它具有能源管理的作用。在低壓方面，它解決了與連接到電網的大量分布式電源的運行有關的問題，提高了能源效率，并減少了電網損耗。同時，微電網本身的隔離運行確保了當發生電網故障時微電網能夠滿足相關負載的電力需求，提高了運行的可靠性[2]。

電能是可以存儲的能源。然而，在傳統的電網系統中，電能的存儲是困難的。隨著微電網技術的發展以及生產和生活中能源需求的不斷變化，傳統的分布式電網已無法滿足人們對電能的需求。例如，如果在一定區域內進行一定時期的大規模工程建設，則原來的電源無法滿足需求，微電網的儲能特性可以解決該問題，并保持均衡的電源。

1.2 微電網的規劃

為實現更好的運作，提升穩定性與能源輸送效率。

（1）將微電網集成到電網中以傳輸電能，可以相應地抵消變電站提供的部分電力負荷。在變電站的建設規劃中，相關技術設計人員必須充分考慮容量裕度。

（2）連接到電網的大量微電網將把傳統電網的結構從無源配電網變為有源配電網。微電網的影響將被傳輸到相應的連接配電網的反向電流。在構建網絡體系結構時，有必要充分考慮并解決逆流問題。

（3）當相應的連接電網發生故障時，微電網可以繼續為重要的負載供電，這要求工程和技術設計師在設計網絡結構時將微電網完全集成到電網中，避免了電網故障和停電的風險，解決了電能的損失。

（4）在電網的實際運行中，大型微電網與電網的連接將引起傳統意義上電網經濟方面的重大變化，有必要考慮國家對電能的補貼和環境補償費用，全面評估電價[3]。

2微電網技術在主動配電網中的應用

微電網與配電網的公共連接點（PCC）作為連接微電網和配網的唯一途徑，是微電網離網/并網切換、與配電網互動的關鍵點，該處的并離網控制、穩定控制、電能質量控制、潮流控制尤為重票，PCC具有天然的有利條件來滿足上述要求，是實現微電網柔性接入配電網控制策略最合適的位置。

2.1提升對能源的利用率

將微電網連接至制動配電網即可工作，可以直接提高高效能的利用率。這主要是因為微電網技術可以實現不同分布式電源的集成并將其轉換為雙向流動節點，從而實現電力系統中高效能源的靈活消耗，確保高效能源的進一步利用。例如，在熱電聯產微型燃氣輪機的過程中，這種供電模式用于實現設備中電源的全面協調和電源管理。同時，它還可以實施電力計劃管理并提高能源利用率。

2.2 降低對主動配電網的損耗

當微電網與主動配電網進行接觸的時候，能夠全面實現配電網的交流電與直流電進行混合，從而實現有源網絡轉變。由于分布式微電網自身所具備負電荷，因此在接入主動配電網時能夠全面降低電網輸電時所產生的網損。此外，微電網技術在工作過程中，還能夠對裝置的儲能以及電網分布進行有效協調，使主動配電網的柔性消納得以完善，以便實現對網絡中出現的功率流動不合理現象進行改善，從而降低網絡損耗。

2.3 提升主動配電網的穩定性

在分布式電源有源配電網中，設備可以達到與有源電荷連接的當前狀態，然后在電網中產生相應的電壓變化。另外，由于有源配電網本身的電阻值較小，因此分布式電網的有功功率和無功功率都會在一定程度上影響有源配電網的電壓。將微電網技術應用到有源配電網中，可以直接為電網運行提供特性支持，并且可以隨時調節儲能裝置的電壓，從而可以充分發揮有源配電網的穩定性改善[4]。

3微電網柔性接入配電網的協調控制

在微電網并網運行時，作為電源點或負荷運行于配電網中，如果配電網出現較大的擾動，將會出現動態穩定問題，這樣直接影響到微電網的電壓和頻率。考慮到電壓或者頻率發生較大偏移時，將直接影響到微電網的發電設備和用電設備。因此在微電網穩定控制時，應反復練習配電網的切斷操作，確保在配電網出現較長時間的動態調整狀態時，其運行處于離網狀態。在配電網運行當中，其節點運行會受到配電網穩定控制的影響與制約。微電網如果進行不受約束的行動，將會加劇配電網的擾動，影響到配電網的穩定運行。例如，當配電網處于一種過壓狀態時，微電網就會與配電網發生脫離，從而加劇了配電網的擾動，故在微電網并網運行時，應對配電網穩定進行協調控制，以確保電壓的穩定性。良好的微電網系統，具有容量較大、調節性能好等優點，能夠對配電網的穩定運行起到良好的協調控制作用。

在技術層面上，微電網是否參與配電網電壓、頻率調節與微電網容量相關。如果微電網容量與配電網容量相差較大時，微電網對配電網的頻率、電壓的調節作用非常小，故對其頻率、電壓異常的耐受能要求不高，一般來說，允許微電網在電壓、頻率偏離正常范圍經延時后與配電網解列。如果微電網容量較大，在配電網中將會發揮對電壓和頻率的調節作用，在配電網穩定控制策略約束下參與對配電網的電壓和頻率調節。在調節時，應遵循以下幾個方面的原則[5]。

（1）對于微電網來說，要求其發電及儲能設備具有一定的承載能力，尤其是在電壓和頻率發生異常時所具備的承載能力。在確定微電網的電壓調節時間時，應結合微電網設備的承載來確定，在確保設備不受損害的范圍內。如果調節時間大于設備承載能力，微電網在電壓、頻率偏離正常范圍經延時后，與配電網解列轉入離網狀態。

（2）在頻率、電壓的調節期間，如果發現風力發電、光伏發電偏離過大時，應及時采取切機方式。

（3）在頻率、電壓的調節期間，可切除不重要負荷和可控負荷，但應將重要的負荷保留下來。

（4）在調節期間，允許使用能量儲備設備參與調節，但應對荷電量進行實時監視，確保儲能設備的剩余荷電量滿足微電網的離網運行要求。

參考文獻

[1] 李海平.農村微電網并網對配電網的影響[J].農村電氣化，2020（1）：41-42.

[2] 汪麗華.基于分布式電源的主動配電網消納模式研究[J].電力與能源，2019，40（6）：742-745.

[3] 何亮.主動配電網中微電網技術應用[J].通信電源技術，2019，36（12）：70-71.

[4] 張俊娜，王玲，紀云龍，等.微電網運行域分布式電源配網網架多目標規劃研究[J].電網與清潔能源，2019，35（11）：50-55.

[5] 孫攀，溫富光，李培宜，等.低壓微電網保護技術研究[J].電工技術，2019（22）：153-155.