多種分布式新能源微電網優化配置研究

齊愛國

新疆昌吉回族自治州昌吉市國家農業科技園區 新疆 昌吉 831100

我國具有很多的海島，擁有可靠的電力才是海島地區快速發展的重要保障。在當前，我國的多數海島都是依賴著大電網或者是常規的機組，不能保證供電的可靠性。海島的地理環境存在著限制，就造成了地下水資源非常的匱乏，還有就是降水量非常的低，難以滿足淡水的需求，所以就面臨著淡水資源匱乏和電網建設方面薄弱這樣的雙重問題。在此同時，在海島的能源供應方面，太過于依賴外界輸入的能源，就使得海島不能夠應付能源方面的波動，也就制約著海島的長期發展，最終還會污染環境。在一般的條件下，海島的周圍會擁有著豐富的風能以及太陽能等一些可再生的發電能源，而且隨著分布式能源和微電網技術不斷發展，也就形成了多種能源相互補給的海島微電網技術模式，這也是解決以后海島供電問題的有效途徑當中的一種。海水淡化的技術是海島用水的主要方式當中的一種，因為海水在進行淡化的時候，有著高耗能和可調控的特點，對于抑制可再生能源的一些波動性和進行提高清潔能源的利用率方面具有一定程度上的輔助作用，所以，在進行海島微電網的規劃設計當中要考慮到海水淡化方面負荷的可控制性，這是具有非常重要意義的事件。

一、研究的背景

這些年來，對于微電網的相關研究還有應用在日本和歐美等一些國家和地區的發展非常的迅速。各個國家對于微電網的相對研究力度在逐年的增大，而且都在積極的投入進微電網的實驗平臺上，還有就是對于示范工程的理論基礎上的研究[1]。

努力地爭取在未來的能源行業的競爭當中的主要地位。在國內，對于風儲海水淡化的微電網的研究已經取得了階段性的成果，但是通過不斷的走訪調研，在國內的生產實踐當中，進行開展含有海水淡化系統方面的風光、油機及儲能柴微電網的優化配置研究還是有些少，一些需要優化配置的工作還要進一步的深入研究。

能夠為用戶提供穩定的電力，滿足用戶對于電力的需求是最基本的任務。有一些國家在進行推測的時候，表明在未來二十年的時間中，全球資源的消耗率已經達到了最大值，這是由于人們過度開采當前的化石能源，進而導致人們面臨著嚴重的資源短缺問題，因此人們也逐漸認識到了可再生能源的應用問題。可再生能源，包括太陽能，風能等等，通過有效應用可再生能源能夠有效降低傳統能源的污染問題，緩解生態壓力[2]。如今在電力技術快速發展的影響下，我國電力系統規模也在逐漸擴大，一旦電力系統出現故障，就會出現大規模停電的情況，不能滿足人們對用電量的需求。而微電網的發行技術可以彌補電網技術的欠缺。

如果電腦被大量分布式電源所接入，就很有可能造成電網穩定性降低，甚至出現安全隱患等問題。所以選擇分布式電源時，要綜合考慮不同地區的實際用電情況以及用電困難的問題。在此過程中就可以有效運用微電網，而且微電網具有既能獨立運行也能夠和大電網并網運行的優點。

自從微電網發電技術誕生以來，人們就十分關注此項技術的應用狀況，這是由于微電腦里具有較多的優點，在發電過程中具有重要的作用，從而國家和政府大力支持此項技術的應用。因為是針對海島環境的風光、油機及儲能，解決的是實際用電及海水淡化問題[3]。微電網的應用需要大量的資金支持，同時也需要科研人員對其進行有效研究，這也是推動微電網有效應用的重要內容。

二、研究的意義

微電網技術至今的發展時間較短，但是在對微電網技術投入使用過程中取得了較大的進步，而且隨著技術的不斷成熟，傳統的發電技術逐漸被取代。當前化石能源正面臨著逐漸枯竭的問題，因此對于可再生能源應用勢在必行。那么加強對微電網的使用和推廣，能夠有效促進微電網技術的發展，提高其整體應用率，這主要體現在微電網的優化配置以及管理系統等多個方面。目前國家對于微電網技術的研究更加深入透徹，而且也對微電網的優化配置問題進行了有效推動。

與傳統發電技術及電力系統相比，微電網具有多重的分布式電源裝置，而且在規劃設計過程中運用的還是傳統電網系統的法則，或者采用的仍舊是傳統的設計方案，此種方法并不能有效發揮出電網的實際性能，甚至可能會增加電網系統的建設成本，而且目前部分研究機構開發了與微電網相同的軟件，此類仿真軟件存在著缺電的問題，而且在應用過程中較為局限，隨著微電網技術的深入發展，發電項目效果也在逐漸的增多，根據當前現實際狀況，就應當深入分析微電網，優化配置技術，通過此項技術來提高其整體應用效果[4]。

微電網優化是當前有待解決的問題之一，同時其研究也具有一定的理論價值。例如偏遠地區的供電量不足就會造成停電等情況，因此完善大電網的供電，就需要投入大量的資金，那么在此過程中就可以充分利用當地的風能及太陽能，通過利用孤島型微電網配置來解決其電力稀缺的問題，最終實現有效供電。因此對風能及太陽能的微電網開發具有重要的研究意義，同時在應用過程中可以將微電網分類并網型和孤島型，保證微電網技術在應用到太陽能及光能等可再生資源中能夠打下良好基礎[5]。

三、新能源微電網當中的儲能容量優化配置的研究現狀

微電網儲能系統決定著其供電的可靠性，因此一旦亟需電池原料出現生產不足的情況，就會在一定程度上影響微電網的使用，也會降低其蓄電池的實際使用范圍，在此基礎上，部分專家及學者對蓄電池的容量進行了分析及研究，其主要包含以下兩個方面：

（一）優化單一的儲能系統容量

此種儲能裝置一般都是由單一的儲能系統組成，在開發可再生資源時具有重要的意義，能夠有效推動發電領域的良好發展。

對于獨立性風光儲能微電網來說，要想提高其整體供電的可靠性、連續性，那么首先就應當積極建立不同提高蓄電池容量的配置方案，通過對不同的分析及計算來比較不同方案的優勢劣勢，同時采取其優勢來作為蓄電池充放電的技術。這樣能夠為微電網的建設提供正確的引導[6]。部分文獻針對V類電網的綜合經濟性進行了有效分析，同時也優化了其配置方案，深入的考慮蓄電池的實際使用周期及其他影響，從而根據其放電深度構建了一個綜合的數學模型，并將微電網的運行成本當做目標函數來分析微電網儲能裝置的優化配置內容。

（二）優化混合儲能系統容量

蓄電池在儲存過程中可能存在一定的問題，例如在充放電過程中并不能滿足其實際功率，或者充放電深度的需求沒有達到指定標準，而且這兩個方面對蓄電池的實際使用周期有著深遠影響，因此在實際應用過程中就應當積極加強微電網的優化配置，將蓄電池和超級電容進行融合應用，從而保證微電網的環保性及經濟性。

將蓄電池與超級電容搭配使用，不僅能夠清晰分析蓄電池的生理曲線模型，還能夠綜合考慮電網建設的整體成本，從而有效優化微電網的目標函數，制定出最佳的優化配置方案，提高微電網的應用效果。通過對蓄電池放電特性曲線的有效分析，能夠綜合考慮蓄電池應用的供電經濟性，并在此基礎上能夠有效延長蓄電池的使用壽命，積極優化微電網的配置方案[7]。

進行深入的研究風光、油機及儲能的獨立型微電網，采取綜合考慮供電的可靠性和經濟性的方法，在蓄電池當中的充放電功率的嚴格約束之下，最終實現微電網儲能系統的綜合的優化配置方案。

結束語

在當下這個時代，新能源不斷的被開發，也被人們逐漸地認識，隨著蓄電池、光伏組件、風力發電機以及并網逆并器等這些設備的制造技術不斷的在升級和發展，還有就是不斷的推廣使用微電網的技術，但是，對于微電網的控制策略和其中的優化運行方法的研究是一項長期的任務。對于微電網技術的開發主要就是用來解決可再生能源的發電問題的，微電網技術是針對海島環境的風光、油機及儲能，解決的是實際用電及海水淡化問題。目前多種分布式的發電技術已經得到了推廣及應用，對實現微電網有效運行以及降低其運行成本起到了良好的推動作用，這也對微電網技術的研究探索具有深刻意義。