智能微电网在建筑电气系统中的应用技术研究

郭占东 汪宇文

摘要：随着社会和经济的飞速发展，城市现代化和产业化的进程得到了增速，人们的生活水准和生活质地也稳步提升。尽管我们享受着经济发展和现代化所带来的舒适，但能源消耗却达到了前所未有的水平。经济发展的双刃剑也带来了许多新问题。我们都知道，石油、煤炭和天然气等不可再生资源的短缺对维持社会发展和人民生活的正常运作构成了重大挑战。可持续的新能源的开发和能源利用效率的提高成为当今社会的重要主题。在建筑电气系统中，高效地利用智能微电网是缓解能源危机，开发可持续能源的重要方法之一。

关键词：微电网  建筑电气  应用技术

建筑用电是指利用电能、电气设备、计算机技术等技术对室内进行保存和改善的有关电、光、热和通信管理的环境科学，利用高效环保节能能源，提高建筑用电水平，促进经济发展，是社会发展的前提。随着全球经济一体化的快速发展，对电力的需求越来越大，煤矿等不可再生资源正在迅速枯竭。同时，还有许多环境问题。为了促进社会经济的可持续发展，发展新能源已成为推动社会进步的重要内容。智能微电网具有可再生的特点，包括许多分散的电网，适合于电力等系统的建设，具有很高的应用价值。

一、智能微电网的基本阐述

1.1 微电网开发背景

随着经济发展对能源需求的快速增长，传统单一的电力系统已不能满足现代社会发展的需要。随着电网规模的扩大，大规模电网的建设变得越来越困难和昂贵。而面对地震等突发事件，长期大停电给人们的生活带来了诸多不便。分布式发电的引入提高了电力系统的稳定性和可靠性。分布式发电是一种通过将电源和其他发电设备分布在多个点上来发电的方法。一则可以充分利用能源，二则可以通过提供一个可以随时切换的分散灵活的电源系统，大大提高能源效率。在新能源开发利用过程中，分布式发电是一种常见的发电方式，与太阳能、生物能源、风能等常见的分布式能源相对应。微电网的发展是分布式发电过程中成本高、控制困难、电源不可控等问题造成的。

1.2 微电网的基本概念

微电网是一个提供电和热的载荷和微电源供应系统。它的内能转换依赖于电力电子零部件的应力，在适当的条件下可以自我控制。与大电网相比，微电网是一种能够满足用户质量和安全讲求的可控零部件。由于微电网由多个有效零部件构成，外部网络具有独立性和可控性，对用户具有灵动性和适应性。微电网运行有自主运行和网络化运行两种模式。如果外部网络发生故障，内部负载不受外部网络的影响。中国的微电网仍处于初级阶段。鉴于历史原因和国家框架的影响，微电网需要更加创新，有必要根据其特点不断审视和探索微电网技术，并对其加以完善。

二、智能微电网的长处

目前，电网设备对电力供应的要求更严格，但最初的电网系统无法保证地区能源资源的充足供应。微电网拥有丰富的储能库，拥有后备电源，负责监控停电的范围，并提供后备电源，以支持电力传输的安全运行。随着科学技术的持续进步，微电网体现出中国的各种社会优势、环境优势和经济优势。与分散性生产相比，灵巧的微电网不仅能对整个系统进行明智的监测，还能使电力系统变得更灵活、更舒适。智能微电网模型的有效应用不仅可以减少业绩的损失还可以同时提高效率。与此同时，太阳能和风能等可再生能源在智能电网中得到了有效利用，从而降低了二氧化碳和其他气体，并改善城市电力操作的环境效益。大多数微型微软电力都在购买者附近。这种连通性有效地减少供电过度所造成的产出损失，并改善建筑电力系统的经济效益。此外，灵巧的微电网也可以利用建筑物的供热来提高能源效率。与此同时，微电网处理器和主网络的平行处理可支持地方电网，确保主网络作为独立的动力调节机制的稳定运作，并确保供电的安全和效率。

三、智能微电网实际运用方案

3.1 强化控制和保护技术

智能微电网控制和保护技术的实际运用对智能微电网的正常运行至关重要。在智能微电网设计过程中，智能微电网设计者需要进入施工现场，按照智能微电网设计原则进行全面调研，详细了解建筑工程操作规程。在考虑经济效益、建筑地形、建筑使用和实际性能等因素的基础上，采用智能微电网控制和保护技术，对智能微电网运行过程中电源位置和电源负荷的变化进行监测。然后，根据电源和负载的变化，使用能量存储系统来优化校准。整合微电网控制平台上的智能微电网控制以及保护技术是电力电网的随机控制和转换，以及可以调解，也可以生成一些新能源、电力能源系统开关状态参数，电力质量参数，通过能源储存系统，电力传输的整体水平，为促进电力系统参数优化调整。智能微电网是随着时代的发展而出现的一种新的网络架构。在智能微电网保护控制技术的应用下，整个供电网络可以随着电力需求的增长，根据实际需求的变化进行适当的优化和调整。微电网系统通过EMS能量管理系统进行各电力能源之间的协调控制、离网（孤岛）运行模式下的能量调度控制及并网运行模式下电源平稳切入切出的控制。

智能微电网保护及控制技术是以电力供应链为基础提供保护及控制机制，两种效率的相互促进和完善，配电中的电力传输的倡议通过智能微电网和保障电网之间的合作互动。从而有效地改善了建筑的用电网络。微电网保护与控制技术，放弃以往增加电力负荷的管理模式，增强电力系统运行与管理的灵活性，为电力系统能量维护能力的建设提供了基础。

3.2 强化储能关键技术

在智能微电网的实际运用过程中，要充分利用微电网的长处，分布式电源必须合理适应实际情况。同时，智能微电网对土壤组件的调控非常重要。智能微电网能量优化调度技术和智能微电网能量存储技术在智能微电网的应用中发挥了很好的作用。储存能量的核心技术是智能微电网的基础，为弥补微电网应用上的缺陷，提高间歇性的能源利用效率提供了基础。目前，智能微电网最重要的储能技术是超导磁技术、电池储能技术、超级电容储能技术以及振荡器储能技术。铅蓄电池是最普通的，然而，性能更好、能量存储效率更高、资本消耗低的石墨基电池的出现，为发展重要的能量存储技术提供了基础。一般来说，智能微电网的能量存储技术遵循低成本和高能量存储价值的原则。

四、结束语

为了解决更多的能源需求的任务，人们提出了智能微电网的观点，它可以推动电力系统的发展速度，符合能源高效运用的问题。如何将智能微电网更有效地应用于电力等系统的建设，是当前社会发展必须解决的应用问题。利用微电网可以高效地提升电能质量，保证可靠性，满足环保和经济建设新时代的需求。

參考文献

[1]刘婷. 浅谈建筑电气系统中智能微电网的应用[J]. 建筑工程技术与设计，2019（07）.

上海太阳能科技有限公司 上海 201108