智能微电网浅析

张瑞嘉

【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。

【关键词】智能微电网

当今社会，智能电网的发展越来越受重视，许多国家和地区都投入大量的资金与资源进行科学研究与工程试验。而微网作为智能配电网的重要组成部分，也必然的受到了许多国家的重视与推广。

基于微网结构的电网调整能够方便大规模的分布式能源互联并接入中低压配电系统，提供了一种充分利用分布式能源发电所机制。

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。

智能微网是分布式电源的重要的组成形式，它是指将各种不同类型的分布式电源和储能装置，通过一定的电网结构连接起来形成一个微型电网系统。微网既可以通过联络变压器（或者又可称公共耦合点，Point of Common Couple， PCC）与主网并联运行，也可断开联络变压器孤岛运行，即我们通常说的联网运行与孤岛运行。微电网可以极大的提高微网运行的灵活性。另一方面，通过控制联络变压器的功率传输，可以减少微网接入对主网的影响，并且可以充分利用微网内的分布式电源，提高小型电源的利用率，特别是目前备受关注的新型清洁能源发电，如风电，光伏发电等。图1为微网的基本结构图。

由图所示，该结构由多个分布式电源，如燃料电池，微型燃气轮机，热电联产机组组成，并且分为了A、B、C三条馈线，同时将负荷分为敏感负荷、可调节负荷和非敏感负荷。A馈线接了敏感负荷，由热电联产机组供电，并且为附近的热负荷提供能量；B馈线接了可调节负荷，由微型燃气轮机和燃料电池供电；C馈线接了非敏感负荷，没有电源支撑，直接由配电网供电。三条馈线都有静态开关控制，当微网孤岛运行时，能量管理系统会根据功率平衡条件调节分布式电源的出力，若满足不了频率稳定要求，则考虑切断非敏感负荷，即C馈线；敏感负荷（重要负荷）由出力较为稳定的热电联产机组提供，可以保证其用电可靠性，并且还能提供热能；可调节负荷由调节性能较好的微型燃气轮机组和燃料电池配合提供电能，可维持相应负荷的供电可靠性。

结合工业园区的实际情况与西门子的benchmark模型，笔者初步提出了一个适用于工业园区的智能微电网模型。如图2所示。

由图中可以看出，设计的这个微电网包含了风、光、燃气轮机、储能系统、常规负荷和可中断负荷。设计要求是：当QF1断路器断开时，微电网能够孤岛运行；当工业园区里面的负荷过大时，可通过10kV配电网向微网输送电能，亦可通过切断可中断负荷的方式使微电网保持频率的稳定；当QF6断路器断开时，风光储系统能够独立孤岛运行。

当微网负荷增大到工业园区的多种分布式能源不能满足其用电需求时，在由外部电网对其输送功率；当工业园区的多种分布式能源的出力大于负荷需求时，多出的能量可以转到储能装置，或者减少多种分布式能源的出力。

参考文献：

[1]静恩波.智能电网发展技术综述[J]，低压电器，2010（6）：14-18.

[2]胡安泰，肖峻，罗凤章.经济评估在电网规划中的应用[J].供用电2005，22（3）：5-10.