摘要：为了满足我国民生经济持续发展的要求，我国电力系统的建设规模与速度均呈现跨越式增长。其中，随着微电网技术的运用，使得大规模接入分布式电源与可再生能源成为可能，并且可以实现高质量的多种能源供给任务，加快我国智能电网的发展速度。鉴于此，本文以介绍微电网的发展为切入点，对微电网的基本构成与特点进行阐述，详尽分析发展分布式发电与微电网技术的优势与意义，对光伏发电在分布式电源中的初步应用进行研究，并给出应用的合理化建议。
关键词：分布式发电；微电网；效益
一、微电网的发展
1、分布式电源简介
由于能源可以极大的推动我国工业发展，所以发现且应用更加合理的能源形式将是未来研究的重点。其中，分布式能源的出现，将会是科研人员未来研究的重点。
所谓分布式发电技术指的是将独立的发电单元设置于配电网中，从而使其完成对用电设备的供电任务。此外，可通过应用储能技术来储存分布式电源的多余能量，例如，锂电池、液流电池、超导线圈、储能电容器及超级电容器和飞轮等等。
其中，将某一特定范围区域或某些单位所拥有的分散发电资源通过储能装置集中起来，从而将能源直接供给附近用户的方式便是分布式电源微电网技术的基本定义。此外，分布式电源微电网技术不仅可以并联在主干电网中运行，而且具备独立运行的能力，从而可以形成一个分布式电源微电网与大型电网联合运行的系统。
2、微电网的基本构成与特点
2.1 微电网的基本构成
由于承载负荷有所不同，所以微电网的具体结构有所差别。其中，分布式电源、智能化用户、储能设备集控中心和具有自愈（故障重构）能力的电网等是微电网的基本构成单元。此外，为了确保微电网的可靠性与灵活性，大部分电网与微电网的接口均是基于统一电力标准进行设计。与此同时，天然气、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源是分布式电源主要形式，而储能电池、超级电容器和飞轮等是其常用的储能装置。系统管理与集控中心负责微电网的控制、协调与管理等功能。微电网具备内部电能和负荷一体化工作，并通过和大电网的协调控制，平滑接入大电网或独立运行。
2.2微电网的特点
微电网技术是新型电力电子技术、分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的有机结合。主要特点：（1）继承了所有独立分布式发电系统所具有的优点，并提供了一个有效集成应用各种分布式电源的方式。（2）作为一个独立的整体配网模块，不会对大电网产生不利影响，不需要对大电网的运行策略进行调整或修改。（3）可以以灵活的方式将分布式电源接入或断开，使分布式电源平稳地与大电网并网与切离。（4）在上级电网发生故障时可以孤立运行继续保障供电，提高供电可靠性。（5）增加了系统容量，并有相应的储能系统，使系统惯性增大，减弱电压波动和电压闪变现象，改善电能质量。（6）可以解决部分调峰和备用问题，做到与季节性和地域性的电力需求变化相适应，使得电力系统的经济性和安全。
二、分布式发电与微电网技术发展优势与意义
1、发展优势。
发展优势可概述为以下几方面：（1）由于建设分布式电源与微电网的投资比较少，可以极大的降低用户的资金负担；（2）可根据用户的发电工艺来提供电能；（3）有效的提升能源热效率，最多可提升近一倍的效率；（4）由于供电范围小，所以抵抗电网突发性事故的能力有较大提升；（5）提升电力系统救灾能力，鉴于大面积停电事故会因为自然灾害所引起，所以应用分布式电源，可以提升电力系统抵御灾害的能力，保证灾后人们的用电需求。
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2、发展意义
2.1 促进可再生能源发展
我国正在大规模发展的可再生能源，除水能外，一般具有容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素，只有通过微电网来集成分布式发电技术、储能技术、电力电子技术和热电联产技术，才能充分有效地发挥可再生能源的潜力。
2.2 提高电力系统抗灾能力
我国目前正在发展特高压电网，构建“三华”同步大电网，一旦将地理位置接近的重要负荷组成微电网，设计合适的电网结构和控制，必然会有力地提高电网的抗灾能力。
2.3 解决偏远地区的电力应用
我国偏远农村和荒漠地区地形条件复杂、经济发展滞后，远距离输电成本高、可靠性差，可以通过建立基于荒漠并网光伏电站、风力发电、小水电等电源的微电网，解决这些地区的居民用电问题，将多余电量接入大电网，进一步带动当地经济发展。
2.4 降低投资和运营成本
超大型的电站与分散微型电源的结合，可以缩短电力的传输距离，降低在输配电线路上的投资，会使得电力系统更安全更经济。
三、光伏发电在分布式电源中的初步应用
在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；中国也不甘落后，2016年全年安装量就突破34GW，累计装机量77．42GW，均为全球第一。光伏发电已占中国全国总发电量1％，足见中国光伏呈现飞速发展的趋势。不过，光伏产业在快速扩张的同时，确实积累了一些不容忽视的问题：盲目投资，重复建设；产能过剩，亏损严重；行业标准不一，政策支持不足。而分散式小型并网光伏，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网光伏发电的主流。研究适应光伏发电的电力电子变换器，优化系统网络拓扑结构和并网控制、能量管理，解决光伏系统的安全性和可靠性问题，是其发展中所要考虑的。
四、合理化建议
分布式发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源，包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源（如光伏发电），并提高能源的利用效率。分布式电源通常接入中压或低压配电系统，并会对配电系统产生广泛而深远的影响。分布式电源能收集电力并把它们传送到任何地方，同时分配它们。
目前，光伏发电已得到国家大力支持，在政策方面给予大量保障，但是分布式可再生能源发电作为一种新的电力供应模式，缺少甚至没有相应的政策法规和技术规范，这成为分布式可再生能源发电技术发展的障碍，建议：在国家立法支持的大环境下，学习借鉴发达国家的技术和经验，根据各地区实际情况，制订相应的实施细则和配套政策，促进可再生能源发电技术的发展。积极支持试点工程和示范工程的实践。通过项目示范，对项目立项、管理、工程建设、电力系统接入、运行控制保护和调度关系，以及经营管理模式等技术、经济、政策方面的问题进行分析总结，从中得出对分布式供电系统建设、运行、管理有帮助的建议。
结语：
最大限度地提高常规能源的利用效率是分布式电源最重要的价值。常规能源主要是天然气、煤层气等，一般采用蒸汽-燃气联合循环，二次能源以实行冷热电或热电联供为主。燃煤的热电联产机组，也是重要的分布式电源形式，特别是在中国北方地区，应当因地制宜地大力发展热电联产。目前，中国现役电厂中还有大量中小型纯凝气式发电机组，可以有选择地将位于城市周边的机组改造为热电联产，提高综合能效，这在技术上、经济上都被证明是可行的。除常规能源外，分布式电源还可以利用太阳能、风能、生物质能等新能源作为一次能源。因此，分布式发电与微电网技术的应用对我国能源的发展与建设具有重大意义。
参考文献：
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[2]周林，黄勇，郭珂，冯玉.微电网储能技术研究综述[J].电力系统保护与控制.2011（07）
[3]贺鹏，艾欣，徐虹.微电网经济运行研究综述[J].现代电力.2012（04）
论文作者:杨波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
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