摘要：同于普通的配电网，微电网涉及源、网、荷、储等多方面，其规划、设计要从多个角度全面衡量，要实现各类能源的充分利用与全面开发与优化配置，可以说微电网的规划相对复杂化、多元化，随着微电网应用规模的持续扩大，微电网系统的规划设计方式也应逐渐朝着完善方向发展。基于此，本文对微电网系统规划设计进行探讨，作出以下讨论仅供参考。
关键词：微电网系统；规划设计；方法探讨
中图分类号：TM732 文献标识码：A
引言
传统电网正处于从单向电力传输的被动配电网向双向电力传输的主动配电网（微电网）转变的重大转折时代。主动配电网需要采用灵活和智能的控制系统，以利用来自可再生分布式能源的清洁电力，同时也应采用未来的电网技术将分布式能源集成为智能电网和微电网。微电网作为主动低中压电网，有可能通过提高能源效率、电能质量和供电可靠性而获得客户满意。
1微电网模式分类
为了保证微电网的电能质量及可靠运行，一般采用如下几种的控制方法：主从式、对等式以及分布式。
1.1主从式控制方法
该方法一般用于微电网处于孤岛运行的状态。此时，微电网的电源可以分为主要部分及从属部分。主要部分一般由比较稳定可靠的大容量蓄电池或者传统的化石能源发电机来充当，它处于VF控制模式：来保证该微型电力系统的电压和频率稳定；从属部分的要求相对较低，可以由光伏、风电、沼气等间歇性的电源来充当。它配合主要部分工作，一般是PQ控制：向系统内输入一定的有功及无功功率即可。
1.2对等式控制方法
该模式下微电网内的电源具有同等的地位，不再有主要次要之分。微电网系统内的电源根据其本身的特点来选择对应的工作方式。各电源彼此间不需要联络线通信，类似于电脑的USB接口，实现了“即插即用”。此方法下通常使用下垂控制的模式，根据微电网电源接入点的有功无功电压频率信息，通过对应耦合关系得到它的控制状态。
1.3分层控制方法
分层控制模式是在主从控制和对等控制模式的基础上，为了提升微网协调微源控制的水平而增加的顶层能量控制层。相比统一集中式能量管理，分层控制一般采用基于多代理系统（Mufti- MAS）的分层控制，具有自治性、社会性、响应性、主动积极性和通信协作能力的优点。
2微电网现如今存在的主要问题体现
在微电网和主电网的关联中存在着一些问题。基本的微电网示范项目与现有的主电网共存，微电网需要遵循主电网适用于所有接入设备的规程。从主电网角度来看，微电网相当于用户或发电机或两者兼有的一个集群，将导致传统经济法则的扩充。为了应日益增长的负荷，配网系统有必要进行扩建。由于微电网中的发电机通常包含在辐射状的配网系统中，故而配网的扩建便不那么简单。微电网的主要问题体现在以下几个方面。
2.1优化技术投资
微电网的运营需要应用最优投资和现有技术的基础经济学原理。大电网规模的电力系统运营积累的知识也需要优化应用于配电级电网，即微电网。微电网
的运营应当合理采用已有的可靠工具。
2.2利用独特之处
合理利用微电网的一些独特方面。与传统的配网系统不同，微电网能够按照客户需求向终端用户提供多种可靠性水平的供电。集中式发电系统与微电网在经济性运行限制方面也可能不尽相同，例如：噪声水平的限制对集中式电力供应商而言微不足道，而微电网则不然。
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2.3与配电系统的关系
对微电网而言，微电网与配电系统的关系是一个很重要的方面。微电网需要在用户和主电网成功连接的系统中获取实时电价信号，这有助于实现微电网与主电网资源的优化利用。值得注意的是，微电网在主电网的辅助服务市场中，其电压支撑及损耗调节能力有限。然而，微电网可以为终端用户提供电压支撑及其他出色的就地辅助服务。通过市场参与的方式就地提供电压支撑及其他辅助服务可以显著提升微电网的经济性。
3微电网系统规划设计
微电网系统的规划优化设计是整个微电网系统建设的核心技术，其系统的规划水平直接影响到微电网是否能够安全、平稳、高效地运行，从而极大地影响到相关用户的安全、可持续发展，进而从以下几方面做出规划改进。
3.1微电网与配电网协同规划
微电网的使用会对配电网形成有源负荷，二者的协同规划，才能从整体上打造出高质量、高水平的电网系统。微电网和配电网相互适应性发展。根据当前微电网负荷的结构、特征来对应创建微电网方针计算模型，其中涵盖：故障恢复、网络重构相关因素，对应探究故障处理策略的配网与微网安全评价方法，对应提供支持威望优化又能确保配网质量的优化策略。分析微电网电压无功调整的特点，创建一个配网电压无功优化模型，最终形成一套无功优化配置方案，方案中顾及到投资成本、运行经济性、微电网电压调节能力等重要项目，逐步研究出提高微电网接纳能力的评估方法，其中要深入剖析影响微电网接纳能力的有关因素。
3.2微电网群分层分区规划设计
未来的微电网不会孤立存在，而是朝着若干微电网群方向发展，相互间能够联通、供电。微电网群也将采取各种这样的组网模式、运行方法、复杂的耦合关系。实际的微电网群从设计到运行、再到控制都要本着逐层次、逐区域协调又孤立的原则，而且要考虑到资源的优化配置、方便电网控制等关键因素，对微电网群规划目标进行层层分解，各个区域合作规划对应设计分支任务，各个层次、区域间的规划也需要彼此独立，也要以同样的设计目标来彼此联系起来。这种逐层次、逐区域的规划方式能最大程度地让微网规划简单化，同时方便创建起充分利用各种资源，控制层次分明的系统构造。
3.3经济性优化管理
在微网系统能量阶段，根据用户的实际需求，需要对各个子单元运行区间的最高和最低运行成本等方面，进行有效的计算，并且在计算结束以后，需要与实时电价信息进行相应的比较，在将这些信息反馈到相关系统中，对电源电网负荷值进行预测。同时，根据预测值对微电网的使用情况，进行相应的调整，这样才能保证电源电网运行的稳定性，满足用电用户对电网系统使用的需求。另外，针对调节阶段，需要根据计算机可行解中各个输出功率之间的变化，以及变化之间所产生的关系，在相应的条件下进行调整，这样不仅提升微电网的性能，也保证各项功率之间变化处于规律的状态。
结束语
综上所述，未来的电网将是传统的主干电网与若干个微电网的有机综合体，各微电网之间及微电网与系统电网间的互相连接、电能交换与电能质量影响等课题是未来研究的重点方向。微电网系统的规划设计模式应本着趋利避害、支持配网系统的发展的原则，可以选择微电网与配网协同发展的规划模式，也可以实行分区分层规划，这样才能真正支持和促进微电网系统的规划设计，实现微电网规划设计的良性发展。
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论文作者:孙式想,魏平
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/17
标签：电网论文; 系统论文; 规划设计论文; 电压论文; 方法论文; 电源论文; 模式论文; 《当代电力文化》2019年第11期论文;