摘要：微网可作为输电网、配电网之后的第三级电网；相比目前的大电网，这种结构具有显著的社会经济和环境效益。通过建立微网可以使得分布式发电应用于电力系统并发挥其最大的潜能。文章对智能微电网进行了简单概述，分析了智能微电网控制的要求，探讨了能微电网控制系统研究与应用。
关键词：分布式发电；智能微网；配电技术
引言
最近几年，世界上的各个国家都发生了数次严重的停电事故，电网系统难以满足人们的供电需求，这使得电网的不稳定性更加明显的暴露出来了。现在最流行的分布式发电凭借其接近用户端，运行灵活，就地取材以及使用新能源等优点受到越来越大的关注。但是分布式发电技术也存在着比如功率输出波动比较大，成本高等缺点，它批量接入电网后必然会给电网系统带来一些负面影响。那么如何充分挖掘分布式电源的潜在效益和协调分布式电源与大电网之间的矛盾？这样，智能微电网作为一种分布式能源就这样产生了，并且很快得到了国内外的广泛关注。
一、智能微电网控制概述
智能微电网是一种集合先进的电力技术却独立进行供能的电网系统，其容量比较小，比较靠近用户端，并且将分布式的电源、储能元件和监控装置等融合在一起，组合成一个独立的可控元件；静态开关作为上级电网和公共连接点的连接点，他可以把并网模式和独立元件进行转换；智能微电网采取就近用户供电，这样就有效减少了输电电路上的能量消耗，同时也降低了由上级电网故障所产生的影响。即在上级电网发生故障时，为了保障自身的安全稳定进行，智能微单网就会自动启动孤立元件。智能微电网主要具有以下特点：
（1）独立自主性：微电网是一种由分布式电源、负荷、储能结构共同组成的孤立微型系统，运行方式自我灵活切换，还可以实现独立自己控制，具有独立自主性。
（2）沟通性：微电网运行控制是建立在分布式独立单元信息的基础上，这样才能互相沟通控制装置、配电装置和微电网。
（3）多样性：微电源的构成丰富多样，包含柴油机、风力等发电单位。微电网的负荷同样也是多种多样，包含可控型、敏感型等等。
综上所述，尽管智能微电网具备许多传统微电网不具有的优点，其电源多种多样，但是仍然以新能源为主。它的运行方式众多但也灵活多变，智能微电网需要根据实际情况随时随地准备调整自己的运行状态，主要就是要解决微电网的控制问题。要求概括如下：
（1）现有的系统的稳定性不会随着任何一种新的微源的加入或者去除而发生波动；
（2）大电网中的设备不会受到微网的运行模式的随意切换而发生改变，保证切换期间的无缝对接；
（3）为了保证微电源能够在运行时很快跟踪到负荷的波动，并保证供电的连续性；
（4）尽管在系统被扰动时，微网始终能够保证正常且优质的电能。
二、智能微电网控制系统应用
智能微网被看作一个小型的电力系统，因此其供电的安全性、稳定性与控制等问题必须得到重。众所周知，无论是在结构还是功能上，智能微网与传统的电网都存在着很大差异，所以对于二者的研究重点的方法也完全不同。要使各种分布式电源都能无缝接入电网中，智能微网还需要克服许多复杂的问题。
1、智能微网的运行特点
智能微电网具有并网和孤立元件两种运行模式。因此它的运行特点也是来自这两个方面：一方面是来自孤立元件运行时，其自身的运行特点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆微网中具有众多能源输入来源（包括风、太阳能、天然气等），多种输出方式（比如电、热、冷），同时还具有多种能量转换单元和多种多样的运行状态，这就使得智能微电网的特性更加复杂；另一方面是来自智能微网并网运行时，它与外部电网相互进行作用。并网运行时涉及到对大电网的电压和功率稳定运行的作用机理和对应措施的研究，微网和大电网之间的控制系统及在故障过程二者之间的作用机理和微网引起的质量问题等多个方面的研究，这些都是微电网系统安全稳定运行的理论基础。
2、并网与保护技术
并网运行模式是各类清洁能源和分布式发电进行发展所必备的技术之一，同时需要研究出一种适用于微电网的电子技术，还需要一些电能质量控制装置。由于变换器拥有惯性好、反应速度快以及过流能力弱等特点，所以在这个过程中就需要一些特殊功能。比如电压-无功下垂控制功能。由于太阳能、风能这些能源单元具有不稳定性，它们的接入会大大降低电网系统的电能质量，同时暂态、瞬间中断、跌落等因素也会很容易对电子负载产生影响，保证电能质量的设备在智能微电网系统的研究中具有极为关键的作用。只有完善微电网的检测系统和数据采集处理技术，实现对微电网的保护和故障精准定位和网络恢复等才能保障智能微电网的稳定运行。对智能微电网除了要进行过压和欠压保护外，还要对于分布式电源制定等功能。在微网和主网的公共连接处有一个静态开关，这个静态开关在微电网发生故障或者电能质量降低的时候会自动转换到孤立元件运行状态，并且还会根据波动情况在电能质量达到标准后自动与主网建立重新连接。智能微电网系统在潮流进行双向流通，而且它会随着结构的变化和它连接着的微源单元数量不同，在这个过程中电流级别差别也非常大，这就需要研究出适合智能微电网保护的检测与控制系统。
3、智能微电网的运行控制与能量管理
因为风能、太阳能等分布式电源作为智能微电网的微源，它们很容易被环境因素影响，十分不稳定。当它们作为一个孤立单元运行时，它所承受的安全问题就更加严峻了。所以，对智能微电网的运行控制和能量管理是智能微电网面临的重大挑战。微电网的能量管理系统主要有以下特点：微电网包含热电负荷，所以需要热点匹配；微电网能量管理系统可以分级进行服务，在特殊情况下还能为主负荷提供电力保障。除此之外还能实现自由与总电网进行能量交换。
目前，已经研究出一些结果：
（1）可以利用热能作为微电源来使用的微电网能量管理系统；
（2）可实现对供暖系统和空调系统的控制和管理；
（3）可实现与配电网进行能量交换，并且为无功支持；
（4）提供分级服务，从而实现对重要负荷用电的保护功能。
虽然智能微电网取得了很大的发展，但是在高级能量管理分配方面还需要进一步改善。例如，可以根据实时的电价从而实现快速反应；进一步完善检测系统，这样才能保证电网的安全运行；精准快速定位；完善对数据的采集和处理技术；经济效益和环境效益。
结语
总而言之，微电网具有能耗低、供电稳定可靠以及运行方式灵活多变等优点，因而在电力行业存着在巨大的发展空间。我国微电网研究主要利用智能微电网减少能源消耗和环境污染来解决偏远地区的供电问题，辅以电力规划和控制管理，从而达到促进清洁能源的发展的目的。尽管目前为止，我国的智能微电网技术与发达国家还存在一些差距，急需科学工作者进行进一步的研究，逐渐探索出一条与我国国情相符的低能源发展道路。
参考文献：
[1]黄伟，孙昶辉，吴子平.含分布式发电系统的微网技术研究综述[J].电网技术，2009（09）：14-18.
[2]王成山，杨占刚，王守相.微电网试验系统结构特征及控制模式分析[J].电力系统自动化，2010（01）：99-105.
[3]时珊珊，鲁宗相，闵勇.微电源特性分析及其对微电网负荷电压的影响[J].电力系统自动化，2010（17）：68-71.
论文作者:邹世明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
标签：电网论文; 智能论文; 分布式论文; 电源论文; 能量论文; 系统论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第4期论文;