文档介绍：微电网研究系统工程李明洋 . 15 2微电网微电网?微电网的概述?微电网系统结构特征?微电网系统的控制模式?微电网发展的关键技术?微电网能量管理系统 3微电网微电网分布式发电也称分散式发电或分布式供能,一般指将相对小型的发电装置( 一般 50 MW 以下) 分散布置在用户( 负荷) 现场或用户附近的发电( 供能) 方式。分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布,延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资,同时,它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。分布式发电分布式电源尽管优点突出,但本身存在诸多问题,例如,分布式电源单机接人成本高、控制困难等。另外,分布式电源相对大电网来说是一个不可控源,因此大系统往往采取限制、隔离的方式来处置分布式电源,以期减小其对大电网的冲击。这就大大限制了分布式能源效能的充分发挥。 4微电网微电网美国电力可靠性技术解决方案协会( Consortium for Electric Reliability Technology Solution , CERTS) 给出的定义:微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热量;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必需的控制;微电网相对于大电网表现为单一的受控单元,并同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。日本的微电网研究在世界范围内处于领先地位。由于日本国内能源日益紧缺、负荷日益增加等原因,日本着重于新能源的开发利用。日本微电网定义为: 微电网是指在一定区域内利用可控的分布式电源,根据用户需求提供电能的小型系统。欧盟科技框架计划( Framework Programme , FP )给出的定义: 利用一次能源;使用微型电源,并可冷、热、电三联供;配有储能装置;使用电力电子装置进行能量调节;可在并网和独立两种方式下运行。微电网定义 5微电网微电网①独特性:微电网由微型电源及负荷构成,是一个小型电力系统, 与大系统的主要区别在于其灵活的可调度性; ②多样性:微电源的组成多种多样,既有传统电源,又有可再生能源。同时,微电网中也包含储能设备,做为系统稳定运行的必要条件, 而负荷的类型也很多,如敏感型、非敏感型,可控型、非可控型等; ③可控性:根据运行工况的不同,微电网可以选择不同的运行方式,完善的控制策略使得微电网的可靠性得到提高,安全性得到保障; ④交互性:作为具备独立发电设备的微电网可以在必要时对主网提供有力支撑,同时主网也可以向微电网提供电能; ⑤独立性:微电网在一定条件下可以独立运行,在一定基础上保障了本地的用电需求。微电网特点 6微电网微电网中国发展微电网的意义(1) 微电网可以提高电力系统的安全性和可靠性,有利于电力系统抗灾能力建设。(2) 微电网可以促进可再生能源分布式发电的并网,有利于可再生能源在我国的发展。(3) 微电网可以提高供电可靠性和电能质量,有利于提高电网企业的服务水平。(4) 微电网能够有效减少对集中式大型发电厂电力生产的依赖以及远距离电能传输、多级变送的损耗,降低网损。(5) 微电网能够有效地解决我国西部地区目前常规供电所面临的输电距离远、功率小、线损大、建设变电站费用昂贵的问题,为我国边远及常规电网难以覆盖的地区的电力供应提供有力支持,有利于社会主义新农村建设。 7微电网微电网微电网基本结构 8微电网微电网微电网基本结构图中包括 3条馈线 A,B 和C及1条负荷母线,网络整体呈辐射状结构。馈线通过主分隔装置(通常是一个静态开关) 与配电系统相连,可实现孤网与并网运行模式间的平滑切换。该开关点即 PCC( 公共连接点) 所在的位置,一般选择为配电变压器的原边侧或主网与微电网的分离点。 IEEE P1547 标准草案规定:在 PCC 处,微电网的各项技术指标必须满足预定的规范。负荷端的馈线电压通常是 480 V 或更低。图中展示了光伏发电、微型燃气轮机和燃料电池等微电源形式, 其中一些接在热力用户附近,为当地提供热源。微电网中配置能量管理器和潮流控制器,前者可实现对整个微电网的综合分析控制,而后者可实现对微电源的就地控制。当负荷变化时,潮流控制器根据本地频率和电压信息进行潮流调节,当地微电源相应增加或减少其功率输出以保持功率平衡。 9微电网微电网微电网基本结构图中还示范了针对 3 类具有不同供电质量要求的负荷的个性化微电源供电方案。对于连接在馈线 A 上的敏感负荷,采用光伏电池供电; 对于连接在馈线 C 上的可调节负荷,采用燃料电池和微型燃气轮机混合供电; 对于连接在馈线B 上的可中断负荷,没有设置专门的微