微電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)詳解

　　微電網(wǎng)對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有重要的意義。

　?。?）微電網(wǎng)可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力建設(shè)。目前，我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展已進(jìn)入大電網(wǎng)、高電壓、長(zhǎng)距離、大容量階段，六大區(qū)域電網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的交流互聯(lián)，理論上可以發(fā)揮區(qū)域間事故支持和備用作用，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。但是大范圍交流同步電網(wǎng)存在大區(qū)間的低頻振蕩和不穩(wěn)定性，其動(dòng)態(tài)穩(wěn)定事故難以控制，造成大面積停電的可能性大。另一方面，廠網(wǎng)分開(kāi)后，市場(chǎng)利益主體多元化，廠網(wǎng)矛盾增多，廠網(wǎng)協(xié)調(diào)難度加大，特別是對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的安全管理不到位，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了威脅。與常規(guī)的集中供電電站相比，微電網(wǎng)可以和現(xiàn)有電力系統(tǒng)結(jié)合形成一個(gè)高效靈活的新系統(tǒng)，具有以下優(yōu)勢(shì)：無(wú)需建設(shè)配電站，可避免或延緩則增加輸配電成本，沒(méi)有或很低的輸配電損耗，可降低終端用戶(hù)的費(fèi)用;小型化，對(duì)建設(shè)所要求不高，不占用輸電走廊，施工周期短，高效性靈活，能夠迅速應(yīng)付短期激增的電力需求，供電可靠性高，同時(shí)還可以降低對(duì)環(huán)境的污染等。

　?。?）微電網(wǎng)可以促進(jìn)可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源在我國(guó)的發(fā)展。處于電力系統(tǒng)管理邊緣的大量分布式電源并網(wǎng)有可能造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定，從而影響電網(wǎng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)交易，所以分布式發(fā)電面臨許多技術(shù)障礙和質(zhì)疑。微電網(wǎng)可以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)、消除分布式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊和負(fù)面影響，是一種全新的概念，使用系統(tǒng)的方法解決分布式發(fā)電并網(wǎng)帶來(lái)的問(wèn)題。通過(guò)將地域相近的一種微電源、儲(chǔ)能裝置與負(fù)荷結(jié)合起來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，微電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)表現(xiàn)為“電網(wǎng)友好型”的單個(gè)可控集合，可以與大電網(wǎng)進(jìn)行能量交換，在大電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)可以獨(dú)立運(yùn)行。

　?。?）微電網(wǎng)可以提高供電可靠性和電能質(zhì)量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平。微電網(wǎng)可以根據(jù)終端用戶(hù)的需求提供差異化的電能，根據(jù)微電網(wǎng)用戶(hù)對(duì)電力供給的不同需求將負(fù)荷分類(lèi)，形成金字塔形的負(fù)荷結(jié)構(gòu)。負(fù)荷分級(jí)的思想體現(xiàn)了微電網(wǎng)個(gè)性化供電的特點(diǎn)，微電網(wǎng)的應(yīng)用有利于電網(wǎng)企業(yè)向不同終端用戶(hù)提供不同的電能質(zhì)量及供電可靠性。

　?。?）微電網(wǎng)可以延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損，有利于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。傳統(tǒng)的供電方式是由集中式大型發(fā)電廠發(fā)出的電能，經(jīng)過(guò)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離、多級(jí)變送為用戶(hù)供電的方式，即“就地消費(fèi)”，因此能夠有效減少對(duì)集中式大型發(fā)電廠電力生產(chǎn)的依賴(lài)以及遠(yuǎn)距離電能傳輸、多級(jí)變送的損耗，從而延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損。

　　（5）微電網(wǎng)可以扶貧，有利于社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。微電網(wǎng)能夠比較有效地解決我國(guó)西部地區(qū)目前常規(guī)供電所面臨的輸電距離遠(yuǎn)、功率小、線損大、建設(shè)變電站費(fèi)用昂貴的問(wèn)題，為我國(guó)邊遠(yuǎn)及常規(guī)電網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)的電力供應(yīng)提供有力支持。

　　3.微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　相對(duì)電力系統(tǒng)而言，微電網(wǎng)類(lèi)似于一個(gè)獨(dú)立的控制單元，其中每一個(gè)微電源都具有尖端的即拔即插功能。對(duì)每一個(gè)微電源，最關(guān)鍵的是它本身的接口、控制、保護(hù)以及對(duì)微電網(wǎng)的電壓控制，潮流控制和維持其運(yùn)行穩(wěn)定性。一個(gè)重要的功能是微電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行方式間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。在微網(wǎng)中，為了防止微電網(wǎng)與配電網(wǎng)解列時(shí)對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的沖擊，微電網(wǎng)的配電結(jié)構(gòu)需重新設(shè)計(jì)，將不重要的負(fù)荷接在同一條饋線上，重要或敏感的負(fù)荷接在另外饋線上。接敏感負(fù)荷的饋線上裝有分布式電源、儲(chǔ)能元件及相應(yīng)的控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)備。如此，在微電網(wǎng)與主網(wǎng)解列時(shí)，通過(guò)隔離裝置可甩去一些不重要負(fù)荷，但仍能保證一些重要負(fù)荷的正常、連續(xù)運(yùn)行。

　　微電網(wǎng)具有控制、協(xié)調(diào)、管理等功能，并由以下系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　?。?）微電源控制器微電網(wǎng)主要靠微電源控制器來(lái)調(diào)節(jié)饋線潮流、母線電壓級(jí)與主網(wǎng)的解、并網(wǎng)運(yùn)行。由于微電源的即拔即插功能，控制主要依賴(lài)于就地信號(hào)，且響應(yīng)是毫秒級(jí)的。

　?。?）保護(hù)協(xié)調(diào)器飽和協(xié)調(diào)器既適用于主網(wǎng)的故障，也適用于微電網(wǎng)的故障。當(dāng)主網(wǎng)故障時(shí)，保護(hù)協(xié)調(diào)器要將微電網(wǎng)中重要的負(fù)荷盡快地與主網(wǎng)隔離。其某些情況下微電網(wǎng)中重要負(fù)荷允許電壓短時(shí)暫降，在采取一定的補(bǔ)償措施后可使微電網(wǎng)不與主網(wǎng)分離。當(dāng)故障發(fā)生在微電網(wǎng)內(nèi)，該保護(hù)應(yīng)該在盡可能小的范圍內(nèi)將故障段隔離。（3）能量管理器能量管理器按電壓和功率的預(yù)先整定值對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，相應(yīng)時(shí)間為分鐘級(jí)。

4.微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)

　　微電網(wǎng)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)