摘要：微电网是一种新型的电网结构，分布式电源和可再生能源可以通过微电网的延伸和开发接入到电网中，促进传统电网向智能化电网的发展。本文阐述了微电网的相关概念，通过分析微电网中的关键技术，探讨了微电网关键技术的应用过程。
关键词：微电网；关键技术；应用分析
一、引言
进入新时期后，我国国民经济得到了飞速的发展，但日益增长的能源需求与化石能源之间矛盾也逐渐显现了出来。面对巨大的环境保护压力，国内外都在积极探索风能、太阳能等可再生能源的开发和利用，如何提高能源的利用效率也成为了社会各界广泛关注的话题。而微电网作为一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器和监控保护装置等全面整合在一起的小型发配电系统，可以凭借其高效的运行控制、能量管理等关键技术，来尽可能的协调配电网与分布式电源之间的矛盾，同时提高供电的可靠性和稳定性，防止分布式电源的大量接入引发不必要的电网电能质量损失。如今，将分布式电源以微电网的形式与配电网相连接，已经发展成为最有效的分布式电源连接方式之一。为了进一步保障微电网安全经济的运行，必须要对微电网的关键技术及应用进行更加深入的分析与研究。
二、微电网概述
近年来，我国电网规模不断扩大且日趋复杂，电力系统的弊端诸如运行成本高、运行难度大等都逐渐暴露出来，同时为改变我国的能源结构，全面提高能源利用效率，分布式发电技术逐渐受到电力行业的关注。分布式发电指的是将小容量的发电装置分散布置在用户周围的发电供电方式。如今的电力系统中，微电网一般作为输电网、配电网之后的第三级电网将分布式电源接入电力系统中，从而协调分布式发电和电网之间的矛盾，帮助电力系统发挥出最大的经济效益和社会效益。微电网可以与发电网并网运行，当电网故障或需要时也可以脱离大电网孤立运行。微电网作为一种实现分布式电源组网的新型电网模式，在电网与分布式电源之间形成了信息交互的中间层，极大地减少了大量间歇性电源分散接入电网时的冲击，从而成为了目前针对分布式发电最优质的利用方式。
三、微电网中的关键技术
配电网与微电网之间的高效集成，通过庞大的信息交换量在提高电力系统运行的可靠性和稳定性方面表现出很大的潜力，也是电网智能化未来重要的发展方向。目前，一系列的微电网关键技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，具体包括以下几种。（1）电力电子技术。近年来，新能源技术已经得到了一定的发展，但其电能频率和电压还是不能满足现有互联电网的标准，因此就不能直接借入电力系统中。通过发展微电网电力电子技术，以新型的电力电子设备为配套设施，如并网逆变器、静态开关和电能控制装置等，就可以解决上述问题。（2）可再生能源接入和储能技术。风能、太阳能灯可再生能源作为一种不可控的能源因素，当其接入电网中，会给电力系统的稳定性带来较大的影响。这就使得可再生能源的储能技术成为如今电力系统发展过程中重要的技术支持。相应的，如今被广泛使用的可以实现储能技术的硬件设备包括微型压缩空气储能系统、超导储能技术和超级电容器等。（3）智能互联开关技术。微电网与配电网之间需要通过互联开关相连接。互联开关就是集成了各种电力开关功能的设备，如电源控制、继电保护、通信等功能，通常由并网接口处的继电器和其他元器件组成。（4）微电网的保护和控制技术。完善的微电网控制系统可以为现有微电网结构的灵活运行和高质量功能提供有效的保障。如今，关于微电网的保护和控制技术的研究主要集中在一次性调节分布式电源的频率和电压、负荷控制、故障快速监测与切除等方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（5）微电网管理技术。随着新能源接入规模的不断扩大，必须要通过微电网技术实现对电力系统平稳运行的控制和能量管理的优化。而微电网管理技术，就可以通过能量管理、电能质量综合监控等来保障电力系统稳定可靠的运行，从而实现电力行业经济效益的提高。（6）微电网通信技术。微电网的特性使得通信技术在微电网中的应用要求远比其他电网更加严格，不仅需要更高的通信效率和可靠性，还必须能够容纳不同类型的发电设备和用户符合，这就要求其有更好的信息处理能力，相应的电网通信协议必须具备较好的开发性能，更加标准化和较低的复杂度。
四、微电网关键技术应用分析
（一）微电网规划设计
为保证微电网的稳定运行，需要对其进行可靠的规划设计，这也是建设微电网时首先要解决的问题。与传统电网的规划设计相比，微电网的规划设计还会受到很多自然条件的影响，比如风力发电的风速，太阳能发电的光照强度等。此外。微电网离网是的运行能力也是需要考虑的重要因素之一。做好微电网的规划设计，就是要在合理利用自然资源的条件下，协调配置储能设备和分布式电源之间的关系，以满足发电供电的实际需求。
（二）分布式电源及储能并网控制
分布式电源是微电网的核心组成部分，对分布式电源的储能和并网控制更是微电网协调运行的基础。目前我国大部分微电网中应用的都是基于电力电子技术的逆变型分布式电源，其控制方式可以分为PQ控制、VF即恒压恒频控制和Droop下垂控制三种。在电力系统中配备一定数量的储能单元， 可以帮助微电网平滑顺利地完成离网切换的过程，有效的缓冲负荷和间歇性能源之间的波动。
（三）微电网系统协调控制
对于微电网中不同类别的分布式电源，要通过良好的协调控制来满足系统运行的要求。在实际应用过程中，经常采用主从控制和分层控制相结合的方式。由于这种控制方案依赖于通信技术来实现，因此当发生通信故障时，系统就无法正常运行。
（四）微电网能量优化管理
通过全面分析微电网内部的分布式电源和负荷的特性，可以实现对微电网能量的优化管理。具体来说，就是要解决自然条件影响下的不可控分布式电源用电的预测问题，对于可控的分布式电源，要根据其特点设置运行时的约束条件，方便进行后续的能量优化。利用多种优化算法可以将运行指令发送到微电网的各个单元进行管理。
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论文作者:邵必胜,吕国庆,马文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
标签：电网论文; 分布式论文; 电源论文; 电力系统论文; 技术论文; 储能论文; 关键技术论文; 《电力设备》2018年第35期论文;