微电网在电网中的发展趋向

古炜

[摘 要]对所有形式的分布式电源、储能装置以及微电网接入到配电网当中，实现并网运行，构建配电网和负荷二者之间能量信息双向互补的配电网络。文章通过该方式来管理配电网，并利用配电网对分布式能源进行控制和管理，这也是未来一段时间内主动配电网的发展趋势、运行趋势。以当前微电网技术的发展情况为基础，结合电网的发展状态以及电网未来发展走向，提出如何将微电网理念融入到电网的未来发展中。

[关键词]微电网。电网发展；节能技术

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0129-01

1 导言

随着我国社会的不断发展，科学技术日新月异，人们开始认识到环境在日常生活中的重要性。目前，已经有许多国家开始通过各种方式来改善国内的生态环境、自然环境以及生存环境，尽量的减少环境污染。想要从根本上解决这些问题，不仅要通过各种渠道来寻找新能源，同时还要注重节能，这也是目前最为关键的一种问题解决方式。最近，全世界都在努力研发各种节能技术以及各种新型的节能产品，并取得了一定的效果。在21世纪初，美国的专家学者先提出了微电网运行理念，因为微电网属于一种可再生的能源发电装置，可以同时实现负荷、储能等多种功能，并将这些功能融入到电网中。将微电网接入到配电系统当中，不仅可以保证电网之间联网运行，同时，还可以在电网故障或者有需要的时候单独运行，这种灵活的方式也可以帮助分布式能源和电网相互支撑。

2 微电网在家用电器中的使用

所有的家用电器，基本都在使用直流电。一般情况下，在使用这些电器之前，都需要先进行交流转换，但是这种转换在很大程度上会损失电能，而且电能损失量较大，大约占到总電量的20%左右。使用直流电机以及压缩机的各种直流变频产品，也必须要不断的进行交流转换，才能投入到正常使用中。这种转换形式，吞噬了大量变频技术所节约的电能。除了目前比较常见的直流变频空调以及冰箱等电器之外，家里常用的电脑、平板以及电视等，也使用直流电，为此，还要特意的配备一些电源或者是一些专用的电路，来处理电视电流问题，将电流转换成为低电压直流电，但是这一过程转换效率过低，如果不能有效提升转变效率，电能损耗将是巨大的，微电网能源管理平台。

3 微电网技术在新型节能产品中的使用

目前，市场上比较常见的一些新型节能产品，一般也在使用直流电，如LED照明装置。从该角度来看，如果继续使用直流供电系统、继续研究直流供电系统，可以有效减少交流转换能源的使用量，提升交流转换工作效率。在目前常见的直流供电系统中，直流微电网可以有效提升再生能源或者是其余各种分布式能源发电单元和本地储能装置的工作效果，让这些储能装置可以和外网并联运行，并为本地提供负荷供能。

4 智能微电网在建筑电气中应用

4.1 智能微电网在建筑电气中的应用优势

4.1.1 提高供电系统稳定性

通过对微电网的智能控制，对负荷变化的迅速监测，使得供电系统在面临地震等突发状况是迅速做出反应，从而保证供电系统的正常运行，很大程度上提高了供电系统的抗灾能力。同时智能微电网可以通过先进的电子电力技术，对换流器产生的有功和无功进行控制，从而对当地电网电压起到有效的支撑作用。

4.1.2 提高能源利用效率

分布式电源分散在用户的周围，从而大幅度降低了传统供电系统的中线路过长导致电力运输等过程中的电力损耗，降低了电力系统运营成本，有效的提高了经济效益。同时，智能微电网可采用直流网络的形式，进行直流传输更加降低功率损耗率。另外，智能微电网还可以通过回收废热，比如利用建筑物排放的热量为用户提供热水，达到提高能源利用效率的目的。

4.1.3 满足多种用户需求

智能微电网可与大电网并网，也可孤网独立运行的双重模式，可以根据用户的不同用电量及质量的需求灵活多变。同时也能做到根据电力需求的地域性与季节性变化而相应调节，提高了电力系统的安全可靠性。

4.1.4 减少环境污染

智能微电网的分布式电源大多为可再生可持续的清洁型能源，如风能、太阳能、生物质能、地热能等。提高可再生能源的利用，相应的降低了对石油等不可再生能源的需求，从而降低的二氧化碳的排放量。同时，智能微电网采用组合式发电，改善发电效率，也达到减少废气排除的目的，促进环境保护。

4.2 智能微电网在建筑电气中的应用分析

目前，智能微电网在建筑电气中的应用情况，根据各国供电系统实际情况的差别及能源目标的差异而呈现出不同。在美国，微电网的重点目标是降低供电系统的成本，提高供电系统的稳定性可靠性，对电网智能化的管理，满足多种用户电能需求。在日本，微电网研究的主要目标则是实现供电能源的多样化，满足不同用户的电能需求，减少环境污染。在欧洲，微电网的主要目标是提高电网的灵活性，提升供电系统的可靠性稳定性，最大化经济效益。而在我国，提高电网的抗灾能力，发展可持续可再生新供电能源，提升电力系统的自身调节能力是发展智能微电网的主要目标和方向。

（1） 根据地域性对电力需求不同而发展不同的微电网供电系统

城市区域对电力需求量大，正常情况下主要供电途径仍然保持大电网。而在大电网出现故障或发生突发状况时，则是智能微电网进入孤网独立运行模式，从而保证了供电的正常运行。而在农村，山区等偏远地域，解决供电问题的途径不是实施困难，成本代价高的无限扩展大电网电力系统，而是有效利用当地的可持续再生新能源来达到低成本提供电力支持。

（2）智能微电网与大电网的结合

关于引入智能微电网时，存在的一个问题是建立全新的供电设备还是在现有的供电设备基础上进行改造更新。在我国，虽然有的地区已经建立的全新的微电网配电设施，然而大多数情况考虑其经济成本则需要对现有的供电系统进行改造更新。

（3）智能微电网上下级协调控制

智能微电网对底层元件的协调控制是保证供电系统正常运行的关键因素。在协调控制过程中，既要保证供电系统运行的稳定性，同时也要最大限度的提高经济效益。另外在电网发生故障时，上下级电网的协调控制，比如故障发生时微电网是继续与大电网并网运行还是孤网模式独立运行的问题，是提高智能微电网的自身调节能力的关键技术之一。

5 直流微电网研究发展现状

经过多年来的不断发展，国内大型可再生能源发电研究已经进入到了全新的环节，并取得了良好的建设成果。比如，目前比较常见的风力发电以及太阳能发电等。但是对于一些小型的分布式电源所组成的微电网来说，特别是直流微电网研究，还是比较落后的。导致该情况产生的主要原因，是因为受到传统交流电规范的影响，人们对微电网内部交流微电网研究比较多，但是直流电网的研究明显减少。

随着科学技术的不断发展，国内的直流供电开发也取得了一定的成绩，提升了直流微电网的应用范围。国家在该方面给予了大量的政策支持和资金层面的支持。合肥工业大学在10年前组建了全国第一个微电网实验室，开启了国内的微电网研究道路。

结束语

上文以当前微电网技术的发展情况为基础，综合了多方面的工作内容，提出了未来一段时间内微电网在电网领域的整体发展走向。希望可以为日后工作的开展提供基础，提升工作质量。

参考文献

[1] 谭嫔，代焕利，谭新玉，肖婷，李辉，吴栋，陈成.混合储能系统在微电网中的应用[J].通信电源技术，2016，（04）：109-111.

[2] 张立峰.微电网技术在主动配电网中的应用探讨[J].科技传播，2016，（11）：105-106.endprint