微電網(wǎng)基礎(chǔ)知識簡析

微電網(wǎng)的定義

　　微電網(wǎng)（Micro-Grid）也譯為微網(wǎng)，是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負(fù)荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。 開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，是傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。

　　微電網(wǎng)的組成

　　微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機(jī)組，包括微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏電池、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。它們接在用戶側(cè)，具有成本低、電壓低以及污染小等特點(diǎn)。

　　微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

圖 微電網(wǎng)控制系統(tǒng)（由光伏組件、光伏控制器、風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器、蓄電池組、逆變器、交流負(fù)載和直流負(fù)載組成）

　　相對電力系統(tǒng)而言，微電網(wǎng)類似于一個(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)來實(shí)現(xiàn)。

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

　　（2）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)先整定值對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，相應(yīng)時(shí)間為分鐘級。