智能微電網在建筑電氣系統中的應用技術研究

郭占東 汪宇文

摘要：隨著社會和經濟的飛速發展，城市現代化和產業化的進程得到了增速，人們的生活水準和生活質地也穩步提升。盡管我們享受著經濟發展和現代化所帶來的舒適，但能源消耗卻達到了前所未有的水平。經濟發展的雙刃劍也帶來了許多新問題。我們都知道，石油、煤炭和天然氣等不可再生資源的短缺對維持社會發展和人民生活的正常運作構成了重大挑戰。可持續的新能源的開發和能源利用效率的提高成為當今社會的重要主題。在建筑電氣系統中，高效地利用智能微電網是緩解能源危機，開發可持續能源的重要方法之一。

關鍵詞：微電網? 建筑電氣? 應用技術

建筑用電是指利用電能、電氣設備、計算機技術等技術對室內進行保存和改善的有關電、光、熱和通信管理的環境科學，利用高效環保節能能源，提高建筑用電水平，促進經濟發展，是社會發展的前提。隨著全球經濟一體化的快速發展，對電力的需求越來越大，煤礦等不可再生資源正在迅速枯竭。同時，還有許多環境問題。為了促進社會經濟的可持續發展，發展新能源已成為推動社會進步的重要內容。智能微電網具有可再生的特點，包括許多分散的電網，適合于電力等系統的建設，具有很高的應用價值。

一、智能微電網的基本闡述

1.1 微電網開發背景

隨著經濟發展對能源需求的快速增長，傳統單一的電力系統已不能滿足現代社會發展的需要。隨著電網規模的擴大，大規模電網的建設變得越來越困難和昂貴。而面對地震等突發事件，長期大停電給人們的生活帶來了諸多不便。分布式發電的引入提高了電力系統的穩定性和可靠性。分布式發電是一種通過將電源和其他發電設備分布在多個點上來發電的方法。一則可以充分利用能源，二則可以通過提供一個可以隨時切換的分散靈活的電源系統，大大提高能源效率。在新能源開發利用過程中，分布式發電是一種常見的發電方式，與太陽能、生物能源、風能等常見的分布式能源相對應。微電網的發展是分布式發電過程中成本高、控制困難、電源不可控等問題造成的。

1.2 微電網的基本概念

微電網是一個提供電和熱的載荷和微電源供應系統。它的內能轉換依賴于電力電子零部件的應力，在適當的條件下可以自我控制。與大電網相比，微電網是一種能夠滿足用戶質量和安全講求的可控零部件。由于微電網由多個有效零部件構成，外部網絡具有獨立性和可控性，對用戶具有靈動性和適應性。微電網運行有自主運行和網絡化運行兩種模式。如果外部網絡發生故障，內部負載不受外部網絡的影響。中國的微電網仍處于初級階段。鑒于歷史原因和國家框架的影響，微電網需要更加創新，有必要根據其特點不斷審視和探索微電網技術，并對其加以完善。

二、智能微電網的長處

目前，電網設備對電力供應的要求更嚴格，但最初的電網系統無法保證地區能源資源的充足供應。微電網擁有豐富的儲能庫，擁有后備電源，負責監控停電的范圍，并提供后備電源，以支持電力傳輸的安全運行。隨著科學技術的持續進步，微電網體現出中國的各種社會優勢、環境優勢和經濟優勢。與分散性生產相比，靈巧的微電網不僅能對整個系統進行明智的監測，還能使電力系統變得更靈活、更舒適。智能微電網模型的有效應用不僅可以減少業績的損失還可以同時提高效率。與此同時，太陽能和風能等可再生能源在智能電網中得到了有效利用，從而降低了二氧化碳和其他氣體，并改善城市電力操作的環境效益。大多數微型微軟電力都在購買者附近。這種連通性有效地減少供電過度所造成的產出損失，并改善建筑電力系統的經濟效益。此外，靈巧的微電網也可以利用建筑物的供熱來提高能源效率。與此同時，微電網處理器和主網絡的平行處理可支持地方電網，確保主網絡作為獨立的動力調節機制的穩定運作，并確保供電的安全和效率。

三、智能微電網實際運用方案

3.1 強化控制和保護技術

智能微電網控制和保護技術的實際運用對智能微電網的正常運行至關重要。在智能微電網設計過程中，智能微電網設計者需要進入施工現場，按照智能微電網設計原則進行全面調研，詳細了解建筑工程操作規程。在考慮經濟效益、建筑地形、建筑使用和實際性能等因素的基礎上，采用智能微電網控制和保護技術，對智能微電網運行過程中電源位置和電源負荷的變化進行監測。然后，根據電源和負載的變化，使用能量存儲系統來優化校準。整合微電網控制平臺上的智能微電網控制以及保護技術是電力電網的隨機控制和轉換，以及可以調解，也可以生成一些新能源、電力能源系統開關狀態參數，電力質量參數，通過能源儲存系統，電力傳輸的整體水平，為促進電力系統參數優化調整。智能微電網是隨著時代的發展而出現的一種新的網絡架構。在智能微電網保護控制技術的應用下，整個供電網絡可以隨著電力需求的增長，根據實際需求的變化進行適當的優化和調整。微電網系統通過EMS能量管理系統進行各電力能源之間的協調控制、離網（孤島）運行模式下的能量調度控制及并網運行模式下電源平穩切入切出的控制。

智能微電網保護及控制技術是以電力供應鏈為基礎提供保護及控制機制，兩種效率的相互促進和完善，配電中的電力傳輸的倡議通過智能微電網和保障電網之間的合作互動。從而有效地改善了建筑的用電網絡。微電網保護與控制技術，放棄以往增加電力負荷的管理模式，增強電力系統運行與管理的靈活性，為電力系統能量維護能力的建設提供了基礎。

3.2 強化儲能關鍵技術

在智能微電網的實際運用過程中，要充分利用微電網的長處，分布式電源必須合理適應實際情況。同時，智能微電網對土壤組件的調控非常重要。智能微電網能量優化調度技術和智能微電網能量存儲技術在智能微電網的應用中發揮了很好的作用。儲存能量的核心技術是智能微電網的基礎，為彌補微電網應用上的缺陷，提高間歇性的能源利用效率提供了基礎。目前，智能微電網最重要的儲能技術是超導磁技術、電池儲能技術、超級電容儲能技術以及振蕩器儲能技術。鉛蓄電池是最普通的，然而，性能更好、能量存儲效率更高、資本消耗低的石墨基電池的出現，為發展重要的能量存儲技術提供了基礎。一般來說，智能微電網的能量存儲技術遵循低成本和高能量存儲價值的原則。

四、結束語

為了解決更多的能源需求的任務，人們提出了智能微電網的觀點，它可以推動電力系統的發展速度，符合能源高效運用的問題。如何將智能微電網更有效地應用于電力等系統的建設，是當前社會發展必須解決的應用問題。利用微電網可以高效地提升電能質量，保證可靠性，滿足環保和經濟建設新時代的需求。

參考文獻

[1]劉婷. 淺談建筑電氣系統中智能微電網的應用[J]. 建筑工程技術與設計，2019（07）.

上海太陽能科技有限公司 上海 201108