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摘要：为了适应大规模分布式清洁能源并入配电网，可采用先进电网技术将分布式能源集成微电网后接入至主动配电网，从而使电网运营在最佳模式。微电网技术有效地控制了配电网消纳可再生能源的能力和可靠的供电性，提高了能源使用效率和电力服务质量，进而促进我国电力行业的可持续发展。本文简单分析了中国微电网技术及其应用现状。
关键词：微电网技术；分布式能源；主动配电网；应用
引言
随着社会的不断进步，我国各种能源的利用效率也在日益增高，为了满足时代发展对电力能源的需求，电力领域开发出一种新型发电技术，即分布式能源发电技术。微电网作为分布式电源的有效组织形式，具有将绿色清洁能源转换成电能的微电源、根据用户个性化需要进行自我调节的负荷、用作调节用电高峰与用电低谷的储能装置等重要结构，不仅能充分发挥分布式发电技术在资源节约和环境保护方面的优势，还可有效解决由新能源发电技术的稳定运行问题以及分布式能源种类多样、数量众多造成的管理难题。同时，将微电网并入到主动配电网中，可以实现污染小、成本低、运行模式多样化的目标。
1中国微电网技术研究
1.1基本概念
微电网是一种新型的电网结构，其关键字是“微”，即小型电网，与传统的大规模电网相比较而言，其功能完善，只是规模相对较小。微电网的主要构成部分包括微电源、负荷、储能系统、控制装置等，可以实现自我控制、自我保护、自我管理，并且能够和其他的电网实现并网运行，同时也能独立于其他电网运行。在微电网中有多个分布式结构，能够通过开关与常规的微电网进行连接，从而实现对整个电网的控制。在微电网中，就地控制器是十分关键的部分，直接影响分布式电源以及相应荷载，能够实现对微电网的暂态控制，使得微电网的能量管理更加稳定、安全。
1.2主要特点
第一，具有融合分布式发电的特点，微电网可以对发电负荷以单元进行科学有效的控制，可以对微电网中分布式电源进行很好的融合并将其高效的利用，有利于能源的充分吸收，从而减少了整个电网中分布式发电能源的影响；第二，具有独立运行的特点，在并网运行模式下，负荷可以在微电网上获取电能的同时，也可以在主动配电网上获取电能，当电网电能质量达不到合格标准或者是出现任何故障的时候，微电网可以在不影响主动配电网正常运行的情况下，自行断开；第三，具有储存电能的特点，随着微电网在主动配电网中的应用，能量需求不断变化，传统的分布式电网还无法满足我国发展对电力能源的不断需求，而微电网具有储存电能的特点，其微电网的惯性可以忽略不计，在保证能量平衡的同时有效地解决电能供应问题。
2中国微电网技术应用现状
2.1微电网结构
微电网采用单点接入的方式接入至主动配电网，与常规负荷、可控负荷、储能单元和分布式电源等一同形成了微电网模式、微电网间的互联互供模式等多模式并存的智能配电网，如图1为接入主动配电网的微电网典型结构。微电网在主动配电网中具独立的电网电源模式和互相联合模式，并且在主动配电网中达到共同运行的效果，主动配电网中的系统结构必须要有效运行，并且对微电网、主动配电和分布式电源实施监督控制，及时地对信息和能量进行沟通，极大提高了我国电网运行的稳定性。微电网与主动配电网的有效连接，能最大程度地对各类电源、负荷和储能设备进行主动调控，同时还能及时地对电力传输、信息流通的方向进行分析管理，以此提高电网资源配置的效率，提升公网的电能质量，进一步优化主动配电网的运行。
图1接入主动配电网的微电网典型结构图
2.2微电网的控制方式
随着微电网数量的快速增长，主动配电网的网架结构及电力潮流流向也会随之发生变化，因此寻求对微电网合理的控制方式是加快主动配电网朝着更稳定、更智能和更高效目标迈进的保证。就当前的科研现状来看，微电网控制方式主要包括以下几点：第一，集中式控制模式，在此模式中主动配电网享有对全网信息、发电计划和能量输送的全部控制权，同时结合不同的运行情况灵活制定出各种控制方案，实现了对接入至主动配电网的微电网的全面优化协调控制；第二，集中—分散式控制模式，该模式加入了微电网的自身控制，在对各类可控及不可控负荷进行合理预测的前提之下，制定出科学的发电计划，从而起到对间歇性分布式电源及主动负荷的有效调配，最后再将结果上报至主动配电网管理层，实现了控制任务的分散下放，提高了数据处理的实时性和扩展性；第三，分布式控制模式，通过将本地微电网信息与相邻微电网信息进行协同运行，最终确定控制方案，极大程度地确保了控制方案的可靠性，并且信息的有效率将大为提升，使得控制变得更加灵活。
2.3微电网的运行方式
第一，并网运行，微电网的并网运行指的是微电网与主动配电网进行并网连接运行的方式，要根据微电网中的荷载情况来确定具体的保护方案，同时要根据微电网中负荷对电压变化的敏感度来设置相应的保护装置，例如当配电网中出现故障的时候，要采用高速开关类隔离装置，将微电网中的一些重要的敏感的元件隔离开，确保配电网出现故障之后依旧能够给微电网中的一些重要的负荷进行供电；第二，独立运行，当微电网与主动配电网独立运行的时候，为了使微电网中隔离的故障区域更小，则要对微电网中的保护装置进行有效地协调和分配，例如，在微电网中可以采用一些阻抗型、零序电流型、差分型保护装置，对微电网进行保护，另外，还要做好微电网的接地设计，提高微电网继电保护的稳定性与准确性。
2.4微电网的容量设计
微电网容量及电压等级的设计不仅受到系统所辖负荷的大小、所占地块面积和地理状况、气候环境条件、可再生能源等资源状况、分布式电源技术水平、输电距离等各种因素所制约，也受到微电网不同的孤网／并网运行方式的影响。当微电网需要接入外部大电网进行并网运行时，微电网容量即为并网容量，还必须将上级电网的负荷水平、网络结构、备用容量大小、系统的运行计划等因素，连同微电网内部的分布式电源类型、PCC交换功率限制等因素结合起来综合分析和权衡优化。
结束语
总而言之，能源危机和环境问题促使我们要不断开发新能源，分布式电源具有较大的空间和前景，但是分布式电源自身的限制决定了要对电网结构进行改善和调整。微电网是一种全新的电网技术，可以实现对多种荷载的电能供给，并且提高电网运行的稳定性，为智能电网的建设和发展提供了可靠的保障。
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论文作者:魏传兵
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
标签：电网论文; 分布式论文; 主动论文; 配电网论文; 负荷论文; 电源论文; 电能论文; 《电力设备》2018年第2期论文;