微电网规划设计关键技术分析与展望

卢键聪

摘 要：随着科技的快速发展，也相应衍生出较多新兴事物。微电网的发展能够提升能源有效利用率，实现可持续发展目标。因此为了确保微电网运行安全与可靠性，必须做好规划与设计工作。此次研究主要是探讨分析微电网规划设计关键技术分析，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：微电网;规划设计;关键技术;展望

随着我国清洁能源技术的发展，并网容量也在急速上升。当前，分布式电源并网极大冲击了电力系统的发展。微电网可以通过分布式电源、储能和可控负荷之间的配合，提升能源并网的兼容性，以此提升供电可靠性。与传统电网相比较，在设计和规划微电网时需要开发多种能源，并且做好优化配置工作，以此确保微电网规划目标的多样性。分布式电源能够自动调控，且能够对负荷用户资源进行控制，此时就会增加微电网运行场景的复杂性，所以在规划设计期间需要分析多场景与多元素的互补特性，协调微电网运行，以此达到最佳规划方案。

1 微电网规划设计关键技术分析

1.1 电网规划技术

在规划电网时，电压选择会对电网安全造成直接影响，所以在选择电压时应当保证电压等级，合理选择最佳方式。现阶段，微电网运行过程中极易出现过高电压和过低电压问题。当出现安全事故之后，会加大电网损失。为了更好地处理该项问题，在电压级别选择时应当立足于实际情况，并且等级的适宜性，避免产生安全事故。在规划设计时还应当维护电网供电的合法性，满足国家相关标准规定，合理规划微电网内容，并且建立和完善科学的处理机制。

1.2 负荷预测技术

地区用电量容易受到外部环境影响，大型社会活动、电力设备故障以及天气变化等因素都会影响用电量，此时就会产生变化情况。为了更好地处理上述问题，需要不断积累实践经验，做好总结工作，寻找到新型预测方式。电力人员可以尝试采用人工神经网络技术，该项技术主要对动物神经模拟的数学模型，以此达到信息处理效果。采用人工神经网络能够更好地计算和分析，因此可以有效预测电力负荷情况。其次，也可以应用专家系统预测技术，在专家系统中知识库的作用十分明显，可以直接影响专家系统的使用价值。当前，专家知识库包含经验知识以及原理理论知识等，可以将现有网络管理和评价机制实施建库编码处理，确保网络管理的各项措施都能够得到专家系统验证，高效完成比较类似的管理问题和评价问题。此外，电力人员也可以尝试应用模糊神经网络法。该项技术方法中包含多种分类方法，所以在实际应用期间会产生比较大的难度。一般情况下，模糊神经网络主要包括反馈型和前馈型两种[1]。前者主要是对前人所研究的模糊神经网络再次进行深入研究。当前关于反馈型模糊神经网络的研究比较少。主要是对模糊自适应共振网络，模糊联想记忆神经网络以及模糊认知图等进行研究分析。前馈型与经典前向网络一致，该种模糊神经网络主要是将模糊信号由传输输入向输入传送，在内部运算当中主要是按照模糊算术和模糊逻辑方式进行。通过应用此种技术方法能够有效避免人工神经网络存在的弊端与不足，建立完整的体系。

1.3 网架结构优化

在微电网规划设计中，网架结构优化属于重要技术措施。在具体规划设计期间可以应用T型接线与辐射型接线方式等不同接线模式规划主网。以上接线模式具备简单结构，然而在实际运行期间灵活性比较低。当前，微电网网架接线模式比较多，不同接线模式均需要将接线进行分段处理，以此提升电网线路的有效利用率，还能够提升自动化水平。所以在优化网架结构时，必须先对接线模式进行优化。为了对我国电力系统进行优化完善，需要深入优化和改善网架结构，对不同接线模式进行调整。例如对于工业园区来说，在优化网架结构时需要应用链式接线方法。由于我国多数工业园区对于电力能源供应的安全性和稳定性要求比较高，以此维护工业园区的正常稳定运行，通过链式接线方法能够有效维护安全与可靠要求[2]。在微电网规划和设计中，网架结构优化属于关键技术，该项技术可以有效满足我国各行业领域的发展要求。

1.4 综合能源系统

该系统能够有效联结热力网、电力网、交通网等，对以上网络系统运行进行优化协调，以此实现替代用能与多能互补。通过综合能源系统能够显著提升可再生能源的有效利用率，降低综合用能成本，以此降低污染物过度排放。用户端综合能源可以有效集成微电网。因此在规划微电网时需要考虑到不同能源的优化调度与配置問题，在此基础之上提出能量流的科学计算方法。在能源互联政策实行下，我国能源互联网建设已经将新型能源生产与消费作为核心发展内容。在规划微能网时需要突出电网主体地位，兼顾不同能源形式，以此建立需求响应模型。在规划微电网时应当注重综合能源创新，有效协调微电网与主网之间的兼容性与互动性，深入融合互联网与信息。

2 微电网技术的未来展望

2.1 协同规划配电网-微电网

首先，对于微电网特性与负荷形态来说，需要建立系统故障恢复模型，电压调节模型以及网络重构模型等。并且探讨故障处理措施的微电网与配电网评估技术。通过分析和研究微电网无功调节特点，建立电压无功优化模型。其次，由于考虑到微电网规模与类型，以此探索供电区域规划标准，指导配电网与微电网之间的协同规划，提升电力供应可靠性，加强供电质量。

2.2 微电网模块化设计

当前鲜少有学者研究微电网工程设计，因此示范工程设计中不具备统一建设模式与技术原则，多数人员直接套用定制化设计方案。尽管此种方案具备较强的个体性，但是在建设周期、设计质量以及通用性方面均不理想，此时就会导致项目实施期间降低可再生能源有效利用率，还会影响能源系统的合理应用。所以需要深入研究和分析微电网模块化设计理念，以此形成配置微电网，提升设计方案的典型性与科学性。所以在对微电网实施模块化设计时，需要重点分析和解决典型设计方案、架构与组合优化配置以及功能划分等问题。对于功能划分问题来说，需要确保微电网配置灵活性，以此开展分类研究。基于控制措施、电压等级与供电模式分类微电网模块，将功能一致的模块建立单一，注重特性参数、功能以及系统约束设定，以此形成微电网模块库[3]。针对微电网设计方案来说，需要分析维护成本投资成本问题，可以将不同功能需求与运行模式的模块纳入到统一方案中，以此提升微电网设计模块集成度，便于后期应用与分析，进一步加强扩展性。

2.3 分层分区规划设计

相比于单网中所包含的若干个微电网来说，微电网群存在多个互联的微电网，因此具备多样化运行方式、交直流特性以及组合模式。在设计和规划微电网群时必须按照分层分区原则。此种设计理念能够立足于微电网运行控制与资源配置，能够将设计目标划分为不同子任务，相互独立存在，且利用微电网群能够相互关联设计目标。通过分层分区设计理念减少规划难度，提升资源的有效利用率，有效处理微电网设计问题。

3 结束语

综上所述，在互联网技术快速发展背景下，微电网规划与设计工作极易受到外部环境影响。因此电力人员必须注重该项工程的科学性和合理性，以此促进微电网规划与设计工作的长久有效发展，提升用电质量与稳定性，加大电网建设力度。

参考文献

[1]田铭兴，路涛涛，贾志博，等.基于虚拟同步发电机控制的光/储/燃料电池微电网能量管理[J/OL].电力自动化设备：1-7[2019-05-14].

[2]盛万兴，寇凌峰，施海峰，等.分布式可再生能源发电集群并网消纳关键技术及工程实践[J].中国电机工程学报，2019，39（08）：2175-2186+1.

[3]董密，宋冬然，李正国，等.微电网经济运行的分布式二次电压–频率恢复控制[J].控制理论与应用，2019，36（03）：461-472.