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一文看懂微电网技术发展现状

一文看懂微电网技术发展现状
一文看懂微电网技术发展现状

引言

微电网从系统观点看问题,将发电机、负荷、储能装置及控制等结合,形成一个单一可控的独立供电系统,它采用大量现代电力电子技术,将微型电源和储能设备一起,直接接在用户侧。将分布式电源以微电网形式接入配电网,被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。对大电网来说,微电网可被视为电网中的一个可控单元,可在数秒内动作以满足外部输配电网络需求。对用户来说,微电网可满足他们特定需求,如降低馈线损耗、增加本地可靠性、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用效率等。微电网或与配电网互联运行,或独立运行,当配电网出现故障而微电网与其解列时,仍能维持微电网自身正常运行。

1、微电网发展现状

开发清洁的可再生能源已成为世界各国经济和社会可持续发展的重要战略。新能源的应用,对优化能源结构、实现节能降耗、合理利用清洁能源、改善和保护环境有重要意义。近年来,欧盟、美国等均开展了微电网试验示范工程研究,美国学者提出的微电网,主要由容量不大于500kW的小型微电源和负荷构成,其倡导的微电网控制技术的基本思想是:通过现代控制理论的状态空间模型方式,建立微电网的动态模型,研究确定微电网的功率控制策略及优化参数。欧洲提出了微电网逆变电源控制策略:VSI(电压源型逆变器)控制策略。VSI控制策略的基本思想是以一台或者多台电压源型逆变器提供参考电压和参考频率。VSI控制策略逐步由单台发展成多台,即提供参考电压和频率的逆变电源由一台变为多台,进一步提高微电网接入大电网的安全性和可靠性。微电网在我国也处于实验、示范阶段,多数研究工作集中在分布式发电和储能技术领域。截至2015年底,国内已开展微电网试点工程30个,既有安装在海岛孤网运行的微电网,也有与配电网并网运行的微电网。“十三五”期间,我国将在太阳能、风能占优势的地区建设微电网示范区,还将推动建设100座新能源示范城市。为进一步保障微电网的安全、可靠、经济运行,结合我国微电网发展的实际情况,一些新的微电网技术需求有待进一步研究。

2、微电网运行控制

微电网研究领域,最为关键的技术是微电网的运行控制,微电网控制的基本要求是:任一微电网的接入,不对既有微电网系统造成明显影响;能协调微电网的发电与负荷,自主选择运行点;能稳定的在并网和孤岛两种模式下运行,并在两种模式间平滑切换;可以对有功、无功进行独立控制,具有自主校正电压跌落和系统不平衡的能力。

微电网控制功能基本要求是新的微电源接入时不改变原有设备,微电网解、并列时是快速无缝的,无功功率、有功功率要能独立进行控制,电压暂降和系统不平衡可以校正,要能适应微电网中负荷的动态需求。微电网控制功能如下:(1)基本的有功和无功功率控制。由于微电源大多为电力电子型的,有功功率和无功功率的控制、调节科分别进行,可通过调节逆变器的电压幅值来控制无功功率,调节逆变器电压和网络电压的相角来控制用功功率。(2)基于调差的电压调节。在有大量微电源接入是用P-Q控制是不

适宜的,若不进行就地电压控制,就坑内产生电压或无功振荡。而电压控制要保证不会产生电源间的无功环流。在大电网中,由于电源间的阻抗相对较大,不会出现这种情况。微电网中只要电压整定值有小的误差,就可能产生大的无功环流,使微电源的电压值超标。要根据微电源所发电流是容性还是感性来决定电压的整定值,发容性电流时电压整定值要降低,发感性电流时电压整定值要升高。(3)快速负荷跟踪和储能。

在大电网中,当一个新的负荷接入时最初的能量平衡依赖于系统的惯性,主要为大型发电机是惯性,此时仅系统频率略微降低而已。由于微电网中发电及的惯量较小,有些电源是响应时间常数又很长,因此当微电网与主网解列成孤岛运行时,必须提供蓄电池、超级电容器、飞轮等储能设备,相当于增加一些系统的惯性,才能维持电网的正常运行。(4)频率调差控制。在微电网成孤岛运行时,要采取频率调差控制,改变各台机组承担负荷比例,已使各自出力在调节中按一定的比例且都不超标。

储能系统是微电网中的一种特殊微电源。储能系统由储能单元和双向变流器构成,在联网运行时,储能系统能够存储能量;在孤岛运行时,储能系统起着加快切换时间,改善电能质量和平衡多种电源间响应时间不一致的弊端的重要作用。

3、微电网技术在主动配电网中的应用

大量的分布式电源逐步接入配电网,配电网运营管理与控制模式将发生质的变化。分布式电源的随机性、波动性带来诸多新问题。如何更好地提高主动配电网对分布式电源的接纳能力和主动管理控制水平,并兼顾用户的优质可靠、分时经济用电要求,成为研究重点和方向。微电网技术整合各种分布式电源、储能装置、负荷等,使其作为灵活的智能可控单元单点接入主动配电网,增强主动配电网的鲁棒性。

微电网技术通过整合不同种类的分布式电源的不同特点可解决其扩展和兼容问题,使微电网相对于主动配电网而言成为功率双向流动的可控区或节点,实现分布式能源的柔性就地消纳。微电网系统内部的可控电源、不可控电源与储能装置互补协调.在保障用户可靠用电的基础上。通过微电网能量管理系统,多余电能可通过主动配电网输送给大电网,或输送至其他负荷、储能装置或其他微电网系统,提高了主动配电网对常规能源和新能源的利用效率。

分布式发电与微电网就地为负荷供电,避免了长距离输电产生的较大网损。随着分布式电源、各类储能装置以及主动负荷的大量接入。配电网由无源网络转变为交直流混合有源网络,将改变配电网的潮流分布碜,其位置与容量均对配电网网损产生影响。如果不对分布式电源、各类储能装置加以合理布局,就不利于对配电网潮流进行优化调控,无法达到降低网损的目的。微电网技术将分布式电源、储能装置、负荷合理规划布局整合后单点接入主动配

电网、主动配电网直接调控并网点功率,实现功率的灵活调控。通过微电网优化运行技术,以降低网损为目标,可得到微电网的优化运行策略,进而协调控制分布式电源和储能装置等,达到潮流优化调控的目的,实现分布式能源的柔性就地消纳,避免功率

在网络中的不合理流动,有效降低网损。通过微电网技术改善主动配电网集群式接纳分布式电源的方式,提高分布式电源利用率,降低主动配电网的网损,提高主动配电网的经济效益水平。

4、微电网技术研究方向

微电网是未来智能配电网实现自愈、用户侧互动和需求响应的重要途径,随着新能源、智能电网技术、柔性电力技术的发展,微电网将具备如下新特征:1)微电网将满足多种能源综合利用需求并面临更多新问题。大量入户式单相光伏、小型风机、冷热电三联供、电动汽车、蓄电池、氢能等家庭式分布电源、大量柔性电力电子装置的出现将进一步增加微电网的复杂性,屋顶电站、电动汽车充放电、智能用电楼宇和智能家居带来微电网形式的灵活多样化、多种微电源响应时间的协调问题、现有小发电机组并入微电网的可行性问题、微电网配置分布式电源/储能接口标准化问题,微电网建设环境评价、微电网内基于电力电子接口的电源和FACTS装置控制域耦合问题等将成为未来微电网研究新问题。2)微电网将与配电网实现更高层次互动。微电网接入配电网后,配电网结构、保护、控制方式,用电侧能量管理模式、电费结算方式等均需做出一定调整,并带来上级调度对用户电力需求的预测方法、用电需求侧管理方式、电能质量监管方式等的转变。3)微电网将承载信息和能源双重功能。未来智能配网、物联网业务需求对微电网提出更高要求,微电网靠近负荷和用户,与社会的生产和生活息息相关。以家庭、办公室建筑等为单位的灵活发电和配用电终端、企业、电动汽车充电站及物流等将在微电网中相互影响,分享信息资源。

5、结论

微电网是一种全新发电配电供电模式,将极大促进可再生能源的柔性就地消纳,并使主动配电网更好地为用户提供可靠、优质、高效的多元化电力服务。鉴于国内外微电网实际工程较少,微电网接入电网标准的制定相对滞后。微电网与大电网之间的快速隔离、并网状态与孤网状态的无缝切换以及微电网内部稳定控制仍是微电网面临的三大核心问题。未来几年若能结合试点工程和智能电网建设过程中取得的经验,展开微电网理论及相关技术的深化研究,将会对微电网技术的广泛实践应用起到积极推进作用。

微电网的发展现状

微电网技术的发展现状 摘要 微电网作为分布式电源接入电网的一种有效手段,逐步引起了广泛关注。从结构设计、运行控制、供电可靠性和电能质量、经济运行与安全机制、仿真平台和示范工程等5个方面介绍国内外微电网的研究进展,微电网并网和孤岛两种运行方式的控制策略,并分析了主要控制策略的研究进展,最后讨论了未来的研究重点,以便微电网安全运行。 关键词:微电网;并网运行;孤岛运行;电力电子 引言 微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术,可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响,最大限度地利用分布式电源出力,提高供电可靠性和电能质量。将分布式电源以微电网的形式接入配电网,被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。微电网作为配电网和分布式电源的纽带,使得配电网不必直接面对种类不同、归属不同、数量庞大、分散接入的(甚至是间歇性的)分布式电源。国际电工委员会(IEC)在《2010—2030 应对能源挑战白皮书》中明确将微电网技术列为未来能源链的关键技术之一[1]。 近年来,欧盟、美国、日本等均开展了微电网试验示范工程研究,以进行概念验证、控制方案测试及运行特性研究。国外微电网的研究主要围绕可靠性、可接入性、灵活性3个方面,探讨系统的智能化、能量利用的多元化、电力供给的个性化等关键技术。微电网在我国也处于实验、示范阶段,截至2012年底,国内已开展微电网试点工程14个,既有安装在海岛孤网运行的微电网,也有与配电网并网运行的微电网。这些微电网示范工程普遍具备4个基本特征:1)“微型”,微电网电压等级一般在10kV以下,系统规模一般在兆瓦级及以下,与终端用户相连,电能就地利用;2)“清洁”,微电网内部分布式电源以清洁能源为主,或是以能源综合利用为目标的发电形式;3)“自治”,微电网内部电力电量能实现全部或部分自平衡;4)“友好”,可减少大规模分布式电源接入对电网造成的冲击,可以为用户提供优质可靠的电力,能实现并网/离网模式的平滑切换。因此,与电网相连的微电网,可与配电网进行能量交换,提高供电可靠性和实现多元化能源利用。微电网与配网电力和信息交换量将日益增大并且在提高电力系统运行可靠性和灵活性方面体现出较大的潜力。微电网和配电网的高效集成,是未

新能源微电网技术条件

附件1:新能源微电网技术条件 一、联网微电网 联网微电网是解决波动性可再生电力高比例接入配电网的有效方案。相对于不带储能的简单可再生能源分布式并网发电系统具有如下功能和优势: 1、通过微电网形式可以有效提高波动性可再生能源接入配电网的比例,功率渗透率(微电网额定装机功率与峰值负荷功率的比值)可以做到100%以上,此次申报项目原则上要求做到50%以上; 2、微电网具备很强的调节能力,能够与公共电网友好互动,平抑可再生能源波动性,消减电网峰谷差,替代或部分替代调峰电源,能接受和执行电网调度指令; 3、与公共电网联网运行时,并网点的交换功率和交换时段可控,且有利于微电网内电压和频率的控制; 4、在微电网自发自用电量效益高于从电网购电时,或在公共电网不允许“逆功率”情况下,可以有效提高自发自用电量的比例,避免损失可再生能源发电量,提高效益;当公共电网发生故障时,可以全部或部分孤岛运行,保障本地全部负荷或重要负荷的连续供电; 5、延缓公共电网改造,不增加甚至减少电网备用容量; 6、在电网末端可以提高供电可靠性率,改善供电电能质量,延缓电网(如海缆)改造扩容,节约电网改造投资;

7、与其它清洁能源(如CHP)和可再生能源不同利用形式结合,可以同时解决当地热水、供热、供冷和炊事用能问题。 主要技术条件 1、与公共配电网具有单一并网点,应能实现联网和孤岛2种运行模式,根据所在地区资源特点、负荷特性以及电网需求和架构,可以具备上节联网微电网的一种或多种功能。 2、微电网接入110kV公共配电网,并网点的交换功率应≤40MW,微电网接入35kV公共配电网,并网点的交换功率应≤20MW,微电网接入10kV公共配电网,并网点的交换功率应≤6MW,微电网接入400V公共配电网,并网点的交换功率应≤500kW; 3、储能装置的有效容量由所希望实现的功能、负荷的日分布特性、孤岛运行时间以及电网调峰需求决定,应根据实际情况设计; 4、在具备天然气资源的条件下,可应用天然气分布式能源系统,作为微电网快速调节电源,为消纳高比例、大规模可再生能源发电提供快速调节能力; 5、具有从发电到用电的智能能量管理系统,具有用户用能信息采集功能和远程通信接口; 6、微电网与公共配电网并网,应符合分布式发电接入电力系统的相关技术规定;微电网供电范围内的供电安全和电能质量亦应符合相关电力标准。

新能源微电网发展概要

新能源微电网发展概要 新能源微电网的含义 随着可再生能源渗透率的日益提高,可再生能源存在并网难、消纳难、长距离传输能效低、损耗大、设备利用率低、系统增容投资边际效率差等挑战越来越大。传统能源电力行业的高度垄断技术构架体系、管理体系,不适应高渗透率的可再生能源及分布式能源的接入。 新能源微网利用了风、光、生物质、天然气等多种可再生能源,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,通过冷、热、电等多能融合,实现可再生能源的充分消纳,构建智慧型能源综合利用局域网。新能源微电网利用互联网思维和手段,构建新型区域能源生态系统,提高可再生能源比重,转变能源结构,提高能源综合利用效率,提升大众参与程度,提升能源综合价值,转变经济增长方式,带动产业升级。 新能源微网有并网、独立两种运行模式。联网型微网一般与配电网并网运行,互为支撑,实现能量的双向交换。对电网来说,可以作为可控负荷进行管理。外部电网故障时,可转为独立运行模式。通过先进的控制策略和控制手段,可保证新能源微网内高可靠的能源供给,可实现两种运行模式的无缝切换。独

立型微网不和常规电网相连接,利用自身的分布式能源满足微网内负荷的需求。当网内存在可再生分布式能源时,常常需要配置储能系统以保持能源与负荷间的功率平衡,并充分利用可再生能源,适合在海岛、边远地区等地为用户供能。 新能源微电网的基本理念 新能源微电网是在新理念下构建的综合能源系统。其基本理念如下: 一个多重融合:能源系统与信息系统的有机融合;分布式能源、可再生能源与大系统能源的融合等。两个提高: 提高资产效率;提高能源生产效率。 三个平衡:源—源之间的协调平衡,即多种一次能源、二次能源、分布式能源及可再生能源等与大系统能源跨时空 平衡;荷—荷之间的协调平衡,即可控负荷、随机负荷、热负荷、电负荷等的时空平衡;源 —网—荷之间基于负荷侧的协调平衡。 四个基本约束:可靠性保证的约束;经济性的约束;环境保护的约束;可持续发展的约束。 五个基本要素:源、网、荷、储、控。 六个关键指标:系统总效率指标;供能可靠性指标;新能源渗透率指标;能量、功率交换率指标;能量自给率指标;绿色环境指标。 七类关键技术:新能源的高效转换及发电技术;电力电子技术;信息技术及低成本的传感技术;大规模低成本高效率的储能技术;基于总能量理论的能量控制技术;新能源汽车的V2G技术;在大系统理论构架下的能源系统重构技术。 新能源微电网的基本要求 1)新能源微电网的功能定位 利用风、光、生物质、天然气等多种分布式能源,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,通过冷、热、电等多能融合,实现可再生能源的充分消纳,构建智慧型能源综合利用局域网。创新管理体制和商业模式,整合各类政策,以新能源微电网为载体,参与当地电力体制改革,形成具有本地特色且易于复制的模式。

微电网技术研究现状

微电网技术研究现状 国 海1、2;苏建徽1;张国荣1 (1.合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥 230009;2.安徽科技学院,安徽凤阳 233100)摘 要:首先阐释了微网的概念、结构及特点,然后对当前美国、欧盟和日本等国的微网研究现状进行了介绍,并介绍了微网运行方式,最后着重探讨了现阶段微电网研究中的关健问题和相关研究现状。 关键词:微网;DG;分布式发电;电网 Abstract:Firstly,the concep t,the structure and the characteristics of m icr ogrid are p resented.Then,the p resent devel opment of m icr ogrid in the United States,Eur ope and Japan is intr oduced as well as the operati on modes of m icr ogrid.A t last,the key p r oblem s and the research conditi ons related t o m icr ogrid are discussed e mphatically. Key words:m icr ogrid DG;distributed generati on;power grid 中图分类号:T M711 文献标识码:A 文章编号:1003-6954(2009)02-0001-06 1 微网的概况 1.1 微网产生的背景 随着国民经济的发展,电力需求迅速增长,电网规模不断扩大,超大规模电力系统的弊端也日益凸现,成本高,运行难度大,难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。尤其在近年来世界范围内接连发生几次大面积停电事故[1], 2008年年初中国南方冰灾还是在汶川震灾期间,中国电网都发生了大面积的停电[2],电网的脆弱性充分暴露了出来。 分布式发电可以提供传统的电力系统无可比拟的可靠性和经济性,具有污染少、可靠性高、能源利用效率高,同时分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布,延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资,它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善[3]。欧美等发达国家已开始广泛研究能源多样化的、高效和经济的分布式发电系统,并取得了突破性进展[4]。 尽管分布式电源优点突出,但本身存在诸多问题,如分布式电源单机接入成本高、控制困难等。另外,为减小分布式电源对大电网的冲击,大系统往往采取限制、隔离的方式来处置分布式电源,当电力系统发生故障时,分布式能源必须马上退出运行。这就大大限制了分布式能源的充分发挥,也间接限制了基金项目:国家自然科学基金资助项目(50777015)对新能源的利用[5]。 为了降低DG带来的不利影响,同时发挥DG积极的辅助作用,一个较好的解决方法就是把DG和负荷一起作为配电子系统———微网(M icr ogrid)[6~8]。 1.2 微网的概念 从1999年开始,美国电力可靠性技术解决方案协会(cons ortium f or electric reliability technol ogy s olu2 ti ons,CERTS)首次对微电网在可靠性、经济性及其对环境的影响等方面进行了研究。到2002年, CERTS从结构、控制、经济等方面系统全面介绍了微网的概念[6]:微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热量;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。 1.3 微网的结构 微网的基本结构如图1所示,微网中包含有多个DG和储能系统,联合向负荷供电,整个微网对外是一个整体,通过断路器与上级电网相联。微网中DG 可以是多种能源形式(光电、风电、微型燃气轮机等),还可以以热电联产(combined heat and power, CHP)或冷热电联产(combined cold heat and power, CCHP)形式存在,就地向用户提供热能,提高DG利用效率。 在图1中微网有A、B、C三条馈线,其中A、C馈线中含有重要负荷,安装有多个DG,馈线B为非重

微电网情况介绍

微网政策解析 一、微网认定标准 1、微型,一般在35kV及以下,系统容量(最大用电负荷)原则上不大于20MW。 2、清洁,电源以可再生能源为主50%以上,或天然气多联供系统综合能源利用效率在70%以上。 3、自治,微电网内部具有保障用电负荷与电气设备独立运行的控制系统,具备电力供需自我平衡运行和黑启动能力,独立运行时能保障重要负荷在一段时间内连续供电(不低于2小时)。微电网与外部电网的年交换电量一般不超过年用电量的50%。 4、友好,微电网与外部电网的交换功率和交换时段具有可控性,可与并入电网实现备用、调峰、需求侧响应等双向服务,满足用户用电质量要求,实现与并入电网的友好互动,用户的友好用能。 二、微网交易要求 1、与外部电网的电力交易 微电网运营主体负责按照市场规则参与电力市场交易,承担与外部电网交易电量的输配电费用。

2、微电网内部交易 鼓励微电网内建立购售双方自行协商的价格体系,构建冷、热、电多种能源市场交易机制。 3、备用容量费。 由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量,统一缴纳相应的备用容量费用。 4、售电业务 微电网内部源网荷可由不同投资主体建设,但须具有统一的运营主体,作为第二类售电公司,开展售电业务。 三、微网政策支持 1、微电网内部的新能源发电项目建成后按程序纳入可再生能源发展基金补贴范围,执行国家规定的可再生能源发电补贴政策。鼓励各地政府对微电网发展给予配套政策支持。 2、鼓励微电网项目单位通过发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期票据等方式直接融资,参照《配电网建设改造专项债券发行指引》(发改办财金【2015】2909号),享有绿色信贷支持。 3、省级能源管理部门应会同相关部门研究制定微电网所在地区需求侧管理政策,探索建立微电网可作为市场主体参与的可中断负荷调峰、电储能调峰、黑启动等服务补偿机制,鼓励微电

浅谈微电网技术的发展及应用

浅谈微电网技术的发展及应用 伴随着科学技术的不断发展,我国的各行各业都取得了长足的进步。尤其是自改革开放以来,我国的社会经济飞速发展,国民经济和人们的生活水平都取得了进步。作为国民基础行业的电力行业,在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。近年来,微电网技术的发展与应用为电力技术的创新发展提供了新的方向,尤其是分布式发电的开发与利用,在很大程度上利用了可再生能源,减少了不可再生能源的消耗,对能源保护有着重要的现实意义。文章从微电网技术基础的背景和意义出发,分析了现阶段微电网技术的发展和应用,希望能够为今后微电网技术的进一步发展提供一些借鉴,仅供参考。 标签:能源;分布式发电;微电网 引言 新技术革命要求世界各国改变能源结构,开发可再生资源、清洁能源,以缓解现阶段世界各国能源枯竭、环境污染的严重问题,实现可持续发展。能源问题是世界各国面临的主要问题,尤其是我国,作为人口大国,对能源的需求更加紧迫,这是我国日后经济发展面临的严峻的挑战,相关部门应该加强对可再生能源和清洁能源的开发与利用,为今后的经济发展打下坚实的基础。电能作为人们日常生活中最常接触的能源,进行电能的进一步开发与利用迫在眉睫,微电网技术在很大程度上解决了这一问题,下面就微电网技术进行简要分析与介绍。 1 微电网提出的背景和意义 分布式发电是分散供电,以分散的方式为用户和设备提供电能,在實际的应用过程中,分布式发电一般用于小型或小区域的供电需求范围内。因为分布式发电的规模较小,电能的产量较低,一般情况下能够充分的利用太阳能、风能、潮汐能等可再生的、清洁的能源,对能源的再次开发与利用十分有益。 分布式发电有有利的一面和不利的一面。在分布式发电为人们的生产与生活提供清洁电能的同时也相应的带来了一些不利的影响。为了应对分布式发电带来的不利影响,可以将分布式发电以及负荷共同作为配电子系统,从而进行发电。在这个基础上一些相关的研究者根据分布式发电技术和分布式储能技术的应用与发展,并结合现阶段日益提高的用电需求和电力供应系统的发展方向和趋势提出了微电网技术的概念。 微电网与大电网相比具有鲜明的特点,尤其是在故障发生时,大电网经常处于瘫痪状态,而微电网还能维持内部的供电,并且在故障清除后可以自行恢复电能的供应,这是大电网所不具备的性能,这是因为微电网技术是单一受控的,不受其他供电单位的影响。所谓的微电网技术是以可再生能源为电能的供应能源,并能够将一定区域内的用电设备连接起来,进而为用户提供电源,这个微电网可以与公共大电网相连接,形成一个统一的供电系统。微电网技术能够在一定程度

微电网技术

微电网技术 能源是现代社会和经济发展的动力,是人类生命存在和繁衍的生命线。传统化石能源的逐步耗竭,使能源危机已逐步逼近。中国21世纪的能源工业将是能源资源利用与环境保护可持续发展的改造型新工业,因此,合理调整能源结构,大力开发可再生能源和其它新能源,走多元化洁净能源发展道路,是我国社会可持续发展的必由之路。 微电网是一种新型的网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效的方式,使传统电网向智能电网过渡。 1. 微电网的含义与研究动态 目前世界上许多国家己开展微电网研究,立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。作为一个新的技术领域,微电网在各国的发展呈现不同的特色。 1.1 美国微电网的研究 ERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)合作组织由美国的电力集团、伯克利劳伦斯国家实验室等研究机构组成的,在美国能源部和加州能源委员会等资助下,对微电网技术开展了专门的研究。CERTS定义的微电网基本概念:这是一种负荷和微电源的集合。该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行,这些微电源中的大多数必须是电力电子型的,并提供所要求的灵活性,以确保能以一个集成系统运行,其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元,以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。 CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。传统的方法在考虑分布式电源接入系统时,着重在分布式电源对网络性

中国微电网技术研究及其应用现状分析

中国微电网技术研究及其应用现状分析 微电网是一种结合了电能供应与优化控制的微型电力网络布设技术,在我国一些人口集中的海岛、校园等应用较多,本文就微电网技术进行了概述及组成研究,并就其应用特点以及现状进行了研讨。 标签:微电网技术;应用现状;电力 引言 微电网是我国电力供给结构的一种形式,它是积极利用当前新型绿色再生能源进行电能供应的一种电网技术,当前我国各地都在积极应用这种新型能源与电能网络输送结构技术,为国家电网电能输送结构提供了补充,未来微电网还会得到技术更新与更广泛地应用。 1微电网技术概述以及组成分析 1.1微电网技术概述 微电网技术其实就是由微型电源以及电能负荷共同组成的一种电能供、消网络结构,微电网运行中电源实现电能供应,而负荷结构则实现电能向其他能量的转换。我国研究人员对于微电网的定义为:一种小型发配电系统,它主要由储能装置以及电网控制系统以及电源结构构成电能供应单元,而由网络电能负荷设备组成电能消耗单元,微电网可以进行供配电以及电能消耗的自我管理以及保护操作,当前微电网已经成为我国智能电网建设中的重要建设内容。 1.2微电网的主要供电单元组成分析 1.2微电网中的分布式电源装置 针对不同的发电系统采用不同的分布式电源,目前的发电类型包括光伏发电、水利发电、风力发电以及潮汐发电、内燃机发电系统等,对于微电网对接的发电类型主要是可再生能源发电。微电网和外部大型供配电网络相比,容量小而且电压等级也相对较低,因此一般以380V、10kV和110kV的电压等级和外部大电网进行能量交换。 1.2.2 储能装置 随着储能技术的发展,目前储能装置也已有多种类型,部件包括热儲能装置、机械储能装置,还包括电磁储能装置以及新型电化学储能装置。电化学储能装置一般通过蓄电池储能实现其功能,对于电磁储能装置而言一般采用超导体和超级电容来实现其功能。

微电网技术及发展概况

第42 卷中国电力电力系统 (微电网及分布式发电专栏) 微电网技术及发展概况 左文霞,李澍森,吴夕科,程军照 (国网电力科学研究院,湖北武汉430074) 摘 要:分布式发电以其投资省、发电方式灵活且不污染环境等优点,在全球范围内引起了越来越多的关 注。微电网能以更具弹性的方式协调分布式电源,从而充分发挥分布式发电的优势。介绍分布式发电及微电网领域研究的诸多问题,讨论微电源、储能装置、逆变装置及隔离装置中需要研究的问题,并从电力系统应用的角度分析微电网的控制和保护、安全稳定运行、电能质量、运行及接入标准等问题。对分布式发电及微电网研究领域未来的研究方向进行总结和展望。 关键词:分布式发电;微电网;配电网;安全稳定性;电能质量中图分类号:TM727;TP277 文献标识码:A 文章编号:1004-9649(2009)07-0026-05 收稿日期:2009-02-05 左文霞(1985—),女,湖北仙桃人,硕士,助理工程师,从事配电系统相关方向研究。E -mail :zuowenwen1985@https://www.doczj.com/doc/f516883628.html, 0引言 微电网是由一系列分布式发电(Distributed Generation ,DG )系统、储能系统和负荷组成的微型 电力网,根据需要可选择与配电网并网运行也可选择独立运行。相对传统的输配电网,微电网的结构比较灵活。网内微电源与用户直接相连,安装在用户区域,由电力电子技术提供所需要的控制和接口。微电网系统与外部电网通过隔离装置连接。网内潮流和电压控制器通过能量管理系统在允许的范围内调节潮流和母线电压。当负载变化时,本地微电源自行调节功率输出。正常工作模式下,微电网与公共系统并联运行,可以通过合理的控制使得微电网相当于配电网的一个恒定负荷;当公共系统出现故障或者电能质量达不到要求时,微电网可以通过隔离装置与外部电网隔离而孤立运行。故障清除后,微电网需平滑与外部电网重新同步,实现正常并网运行[1]。 近年来,欧洲、美国、日本、加拿大等国都已开展微电网研究开发及示范工程建设工作[2]。目前,国内多在分布式发电和分布式储能方面开展研究。对分布式发电运行的研究,多与配电系统相联系,研究分布式发电在电力系统中的应用等,对微电网的研究基本处在起步阶段。 1需要研究的问题 1.1微电源 1.1.1分布式电源与分布式储能技术 分布式电源主要包括可再生能源发电设备,如太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气轮机和内燃机等。可再生能源一般都有分散性和规模不大的特点,且受到自然条件的制约,因而需要储能装置储存其富裕能量。另外,基于逆变器的分布式发电装置没有大型的转子因而不能满足瞬时功率变化的要求,包含大量微电源的微电网系统运行在孤岛模式下需要有储能装置来保证能量平衡[3]。目前用于电力系统的储能技术主要有超导储能、蓄电池储能、超级电容器储能和飞轮储能等。 储能有多种形式,如在每个微电源的直流母线上安装储能电池组或者超级电容器,直接连接交流储能装置(带逆变器的交流电池组、飞轮)等,需要根据系统稳定的需求来选择储能方式。美国电能可靠性技术解决方案研究协会(CERTS :the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions )研究的微电 网通过在每个微电源的直流侧母线上安装直流储能装置来保证供电可靠性,同时,安装一个附加电源,从而保证任一元件故障时微电网仍然能正常运行[4]。 1.1.2电力电子接口 微电源通过电力电子装置与微电网连接或隔离,各DG 单元均由电力电子装置提供所需要的控制接口。 (1)DG 与微电网连接的逆变装置:大多数DG 装置接入交流系统时,需要相关的逆变、整流及滤波装置。DG 逆变器的主回路控制上具有如下环节:a.内环电流/电压控制回路;b.外环有功、无功功率控制回路;c.DG 与外部电网的同步控制;d.保护及故障短路的电流抑制功能[1]。通过对基于电压源逆变 中国电力ELECTRIC POWER 第42卷第7期2009年7月 Vol .42,No.7 Jul.2009

新能源微电网发展概要

新能源微电网发展概要 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

新能源微电网发展概要 新能源微电网的含义 随着可再生能源渗透率的日益提高,可再生能源存在并网难、消纳难、长距离传输能效低、损耗大、设备利用率低、系统增容投资边际效率差等挑战越来越大。传统能源电力行业的高度垄断技术构架体系、管理体系,不适应高渗透率的可再生能源及分布式能源的接入。 新能源微网利用了风、光、生物质、天然气等多种可再生能源,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,通过冷、热、电等多能融合,实现可再生能源的充分消纳,构建智慧型能源综合利用局域网。新能源微电网利用互联网思维和手段,构建新型区域能源生态系统,提高可再生能源比重,转变能源结构,提高能源综合利用效率,提升大众参与程度,提升能源综合价值,转变经济增长方式,带动产业升级。新能源微网有并网、独立两种运行模式。联网型微网一般与配电网并网运行,互为支撑,实现能量的双向交换。对电网来说,可以作为可控负荷进行管理。外部电网故障时,可转为独立运行模式。通过先进的控制策略和控制手段,可保证新能源微网内高可靠的能源供给,可实现两种运行模式的无缝切换。独

立型微网不和常规电网相连接,利用自身的分布式能源满足微网内负荷的需求。当网内存在可再生分布式能源时,常常需要配置储能系统以保持能源与负荷间的功率平衡,并充分利用可再生能源,适合在海岛、边远地区等地为用户供能。 新能源微电网的基本理念 新能源微电网是在新理念下构建的综合能源系统。其基本理念如下: 一个多重融合:能源系统与信息系统的有机融合;分布式能源、可再生能源与大系统能源的融合等。两个提高:提高资产效率;提高能源生产效率。 三个平衡:源—源之间的协调平衡,即多种一次能源、二次能源、分布式能源及可再生能源等与大系统能源跨时空平衡;荷—荷之间的协调平衡,即可控负荷、随机负荷、热负荷、电负荷等的时空平衡;源 —网—荷之间基于负荷侧的协调平衡。 四个基本约束:可靠性保证的约束;经济性的约束;环境保护的约束;可持续发展的约束。 五个基本要素:源、网、荷、储、控。 六个关键指标:系统总效率指标;供能可靠性指标;新能源渗透率指标;能量、功率交换率指标;能量自给率指标;绿色环境指标。 七类关键技术:新能源的高效转换及发电技术;电力电子技术;信息技术及低成本的传感技术;大规模低成本高效率的储能技术;基于总能量理论的能量控制技术;新能源汽车的V2G技术;在大系统理论构架下的能源系统重构技术。 新能源微电网的基本要求 1)新能源微电网的功能定位 利用风、光、生物质、天然气等多种分布式能源,通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡,通过冷、热、电等多能融合,实现可再生能源的充分消纳,构建智慧型能源综合利用局域网。创新管理体制和商业模式,整合各类政策,以新能源微电网为载体,参与当地电力体制改革,形成具有本地特色且易于复制的模式。

新能源光伏1050kW 光储微电网项目方案

新能源光伏1050kW光储微电网  项目方案  某某新能源科技有限公司  20XX年7月25日

一.项目方案概述 项目利用某某新能源工厂,可建设一座由800kW光伏发电、250kW的500kWh锂电池储能系统和工厂负荷组成的综合能源供电系统,本系统将多种分布式发电系统、储能装置、能量变换装置与负荷组合在一起,作为一种配电子系统,通过公共连接点并入到400V低压侧交流母线,再通过10kV升压变压器接入电网。微电网自身即为可控的电力系统单元,可 以为作为智能负载,满足电力系统控制要求,减少馈线损耗;也可以进行削峰填谷和功率平滑,并对用户的特殊需求进行响应;在电网故障时,也可以进入孤岛运行,从而极大的提高了供电可靠性和稳定性。 光伏发电系统采用高效单晶组件,安装位于厂房屋顶,采用分布式发电,集中并网;储 能系统采用高效锂电池储能系统,安放于集装箱内;通过EMS能源管理系统,将整个系统 建设成与智能用电发展定位相匹配,具有信息化、自动化、互动化特征的可靠、自愈、灵活、经济、兼容、高效、集成的智能微网系统。 本系统按照4个子系统进行设计,包括: 1、光伏发电子系统(光伏组件、光伏逆变器); 2、储能子系统(储能单元、储能变流器); 3、智能配电子系统(智能配电柜); 4、能源管理系统(EMS能源管理、通讯柜)。 图1-1 光储微网综合供电系统结构示意图

二.供电指标 光伏装机容量:800kW 储能系统容量:功率额定输出250kW,最大储能500kWh 发电类型:光伏发电+锂电池储能 供电电压:10kV/50Hz (0.4kV/50Hz) 电能质量:THD<3% 系统工作模式:并网+离网 三.设计方案 3.1整体方案概述 本项目主要由光伏发电子系统、储能子系统、智能配电子系统和EMS能源管理系统构成,所发电能主要供纳新工厂使用,采用自发自用,余电上网模式。本系统与电网采用单公 共连接点方式,所有系统组成10kV交流微网的综合能源供电系统,整个供电系统主要有以 下2种运行方式: 并网运行模式—微网系统与市电网的公共连接点开关闭合,系统内的负载(纳新工厂)可由光伏、储能、电网共同供电,可以实时根据需求调节储能系统的输出功率,也可以控制 系统从电网吸纳的电能量。 离网运行模式—市电网失电,微网系统与电网的公共连接点断开,此时储能系统黑启动运行,带动储能系统和光伏系统向负载供电。新能源微网供电系统的结构示意图如下: 图3-1 新能源微网系统结构图

微电网技术研究与发展

微电网技术研究与发展 ---wjh 整理能源是现代社会和经济发展的动力,是人类生命存在和繁衍的生命线。传统化石能源的逐步耗竭,使能源危机已逐步逼近。中国21世纪的能源工业将是能源资源利用与环境保护可持续发展的改造型新工业,因此,合理调整能源结构,大力开发可再生能源和其它新能源,走多元化洁净能源发展道路,是我国社会可持续发展的必由之路。 微电网是一种新型的网络结构,是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效的方式,使传统电网向智能电网过渡。 1. 微电网的含义与研究动态 目前世界上许多国家己开展微电网研究,立足于本国电力系统的实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。作为一个新的技术领域,微电网在各国的发展呈现不同的特色。 1.1美国微电网的研究 ERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)合作组织由美国的电力集团、伯克利劳伦斯国家实验室等研究机构组成的,在美国能源部和加州能源委员会等资助下,对微电网技术开展了专门的研究。CERTS定义的微电网基本概念:这是一种负荷和微电源的集合。该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行,这些微电源中的大多数必须是电力电子型的,并提供所要求的灵活性,以确保能以一个集成系统运行,其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元,以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。传统的方法在考虑分布式电源接入系统时,着重在分布式电源对网络性能的影响。按传统方法当电网出现问题时,要确保联网的分布式电源自动停运,以免对电网产生不利的影响。而CERTS 定义的微电网要设计成当主电网发生故障时微电网与主电网无缝解列或成孤岛运行,一旦故障去除后便可与主电网重新连接。这种微电网的优点是它在与之相连的配电系统中被视为一个自控型实体,保证重要用户电力供应的不间断,提高供电的可靠性,减少馈线损耗,对当地电压起支持和校正作用。因此,微电网不但避免了传统的分布式发电对配电网的一些负面影响,还能对微电网接入点的配电网起一定的支持作用。 1.2欧洲微电网的研究 欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合,并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场,共同推进电网发展。微电网以其智能性、能量利用多元化等特点也成为欧洲未来电网的重要组成。目前,欧洲已初步

微电网技术及其发展现状研究

2011年·06月·下期 学术·理论 现代现代企业教育 MODERN ENTERPRISE EDUCATION 企业 教育 25 微电网技术及其发展现状研究 吴 萍 尤向阳 (三门峡职业技术学院 河南 三门峡 472000) 摘 要:微电网充分发挥了分布式发电的价值和效益,可作为大型电网的有益补充,解决大规模电力系统的诸多潜在问题。本文介绍了微电网产生的背景,并阐释了其概念和结构特点,最后,对国内外微电网发展现状进行了对比研究。关键词:微电网 分布式发电 供电可靠性 引言 近年来,世界能源紧缺、环境污染、温室效应等问题越来越严重,分布式发电技术以具有低污染、高能源利用效率、可节约电网投资、提高大电网供电可靠性等优点得到重视。但是分布式电源(DG)单机接入成本高、控制困难,大量接入可能会对电网造成冲击,影响电能质量和系统的安全稳定。为协调大电网与分布式电源的矛盾,充分挖掘DG的价值和效益,在本世纪初,学者们提出了一个解决方法,即将DG及负荷一起作为公共配网的一个单一可控的子系统——微电网(Microgrid)。 一、微电网的概念 目前,国际上主要有美国、日本、欧盟等国家和地区给出了微电网定义。 美国电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)认为:微电网由负荷和微型电源共同组成、可实现热电联供,微电源主要由电力电子器件进行能量转换和控制。当微电网与大电网相连时,微电网可视为单一的受控单元。 日本三菱公司按规模大小将微电网分为小规模(发电容量10MW,燃料为可再生能源,主要应用于小型区域电网、住宅楼、岛屿和偏远地区)、中规模(发电容量100MW,燃料为石油或煤、可再生能源,主要应用于工业园)和大规模(发电容量1000MW,燃料为石油或煤,主要应用于工业区)3类。它将以传统电源供电的独立电力系统也纳入微电网系统,扩展了研究范畴。 欧盟定义的微电网具有以下特点:1、利用一次能源;2、使用微型电源; 3、可实现冷热电三联供;4、含储能环节;5、含电力电子设备; 6、分为不可控、部分可控和全控三种类型。 综合来讲:微电网就是采用大量的现代电力技术,将微电源,负荷,储能设备及控制装置等结合在一起,直接接在用户侧,可同时向用户供给电能和热能的小规模分散独立系统。 二、微电网的结构 与传统的输配电网相比,微电网的结构比较灵活,其具体结构根据负荷情况会有所不同,但基本单元一般包括微型电源、储能元件、能量管理及控制系统、负荷等。 表演动作,这样能帮助学生理解和记忆歌词,并在理解、记忆歌词的基础上,以形象生动,优美的歌舞动作进行演唱,使演唱更富有情感的表达性。歌曲选择方面可根据我们的教学进度和学生的学习程度要求学生自行选择歌曲,可以大量的上网搜索选择自己喜欢的也都适合的歌曲,并应用所学的方法进行演唱,阶段性的开展班级音乐会,激发学生的学习热情,让他们爱学、喜欢学。 四、自我体验学习声乐 声乐是幼教专业学生学习的重要技能之一,它是培养学生的演唱技能和道德情感的主要阵地。声乐在教学过程中比较枯燥,培养学生的自主学习尤为重要,变“要我学”为“我要学”,使他们真正成为学习的主人。 声乐的学习过程是很抽象的,我在讲解声乐理论时一般采取体验法,让学生自己感觉自己体验,比如:要讲打开喉咙就要学生体验咬苹果的感觉,要讲吸气就要让学生体验闻花香的感觉等等。如:区别音的高低、长短、强弱等时,教师启发学生比较大公鸡的啼声和母鸡啄食的“咯咯”声,大部分学生对鸡是熟悉的,就让他们自己去模仿这些叫声,通过学生的亲身模仿,很快就辨出哪个是高音,哪个是低音,通过类似的方法,又能辨别出飞机在跑道上起飞的马达声震耳,是强音,而飞机上高空我们听到的声音是弱音。进而上升到理性认识,这样做会培养学生善于动脑,善于捕捉音乐的能力。在这些教学当中我都尽量融入学生 的自主学习的观念,做到“做中学”。 在枯燥的发声练习过程中我会让学生动起来,在发声前要先活动开,或小跑,或做运动操,根据练声曲的节奏让学生踏步或者小跑着发声,这样可以让学生更加放松自然。也可以编成游戏的形式,如用问答的形式,一半学生问do re mi fa so ,另一半的学生答so fa mi re do ,这样可以提高学生的兴奋度,让练声得到更好的效果。也可以围成圈相互看,或站成面对面发声,相互评价相互学习。 五、结语 如今,知识的更新日新月异,高科技的发展日趋迅猛,面对教育的新形式,学生为中心的思想已深入人心,旧的体制和模式受到极大的冲击。作为幼教专业的音乐教师更应及时转变教学观念,只有教会学生自主学习,使学生掌握学习的方法,才能达到“今天的教是为了明天的不教”的目的,在课堂上努力创设学生自主学习的环境,发挥学生的自主意识,也只有学生学会自主学习,他们才能主动地去研究,去探索,去创造。以培养有创造力、有创新思维能力的新一代幼儿教师。 参考文献: [1]张天宝著.试论主体性教育的基本理论. [2]周明星,张柏清著.创新教育模式全书.北京教学出版社 .□

微电网技术研究及其应用现状

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f516883628.html, 微电网技术研究及其应用现状 作者:王向东 来源:《科学与财富》2015年第30期 摘要:中国的微电网技术发展与分布式发电技术的发展紧密联系,由于分布式电源的多 样性及微电网运行方式的复杂性,使得微电网的规划设计和运行调度等方面与传统电力系统有较大区别。本文从结构设计、运行控制、示范工程等3个方面介绍国内外微电网研究的最新进展,最后结合中国未来智能电网建设规划,对微电网技术的发展前景进行展望。 关键词:微电网;分布式电源;综述 微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。微电网作为配电网和分布式电源的纽带,使得配电网不必直接面对种类不同、归属不同、数量庞大、分散接入的(甚至是间歇性的)分布式电源。凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术,可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响,最大限度地利用分布式电源出力,提高供电可靠性和电能质量。将分布式电源以微电网的形式接入配电网,被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。 1 微电网结构 美国电气可靠性技术解决方案联合会(CERTS)提出的微电网概念和结构得到了国内外的广泛承认,是目前最为流行的微电网结构,见图 1。 基本组成部分包括微电源、功率和电压控制装置、公共接入点、断路器及分界开关等。该结构包括了对分布式电源接口、控制和保护的要求。目前中国微电网的研究和应用大都借鉴了其相关设计理念。 按照接入配电系统的方式不同,微电网可分为用户级、馈线级和变电站级微电网。用户级微电网与外部配电系统通过一个公共连接点连接,一般由用户负责其运行及管理;馈线级微电网是指将接入中压配电系统某一馈线的分布式电源和负荷等加以有效管理所形成的微电网;变电站级微电网是指将接入某一变电站及其出线上的分布式电源及负荷实施有效管理后形成的规模较大的微电网。后两者一般属于配电公司所有,是智能配电系统的重要组成部分。 2 微电网运行控制 2.1 微电网中电源数学模型及优化配置 微电网具有网架结构灵活、电源类型多样、控制方式复杂、运行模态多的特点,使得微电网中微电源的数学模型和多种微电源的优化配置具有十分重要的研究意义。首先,微电网中微电源大致可以分为逆变器型微电源和旋转电机型微电源两类,其中既可能包含柴油发电机、微

世界微电网工程介绍_经典资料

世界微电网工程介绍(内部资料,注意保存) 2011

1 美国 (3) (1)威斯康辛麦迪逊分校(University of Wisconsin - Madison) (3) (2)电气可靠性技术解决方案联合会(CERTS) (3) (3)分布式能源技术实验室(DETL) (5) (4)国家可再生能源实验室(NREL) (6) (5)橡树岭国家实验室(ORNL) (7) (6)分布式电源集成测试(DUIT) (8) (7)通用电气(GE) (9) (8)狂河市(Mad river) (10) (9)帕姆代尔市(Palmdale) (11) 2 欧洲 (12) (1)西班牙:Labein 联网模式 (12) (2)希腊:Kythnos 孤岛模式 (13) (3)葡萄牙:EDP 转换模式 (14) (4)荷兰:Continuon 孤岛模式及储能 (15) (5)德国:MVV 孤岛模式及储能 (16) (6)意大利:CESI RICERCA 交替结构 (17) (7)马其顿共和国(F.Y.R.O.M):孤岛模式 (19) (8)丹麦:Bornholm 孤岛模式 (20) (9)德国:Demotec (20) (10)法国:ARMINES (21) (11)希腊:NTUA (22) 3 日本 (22) (1)爱知县(Aichi) (22) (2)京都市(Kyoto) (24) (3)八户市(Hachinohe) (26) (4)仙台市(Sendai) (28) (5)清水建设公司(Shimizu) (29) (6)东京燃气公司(Tokyo gas) (30) 4 加拿大及其他国家 (31) (1)加拿大Nemiah和Ramea (31) (2)加拿大Quebec和Boston Bar (32) (3)加拿大Utility (33) (4)非洲乌干达Bulyansungwe (33) 5 中国 (34) (1)浙江舟山东福山岛 (34) (2)浙江温州南麂岛 (36) (3)南京供电公司 (36) (4)天津 (36) (5)河南财专 (36) (6)广东珠海 (37) (7)河北承德 (37)

微电网技术研究现状与发展前景概述

微电网技术研究现状与发展前景概述 为了推广中小型清洁能源的应用,微电网技术的研究与开发得到了高度重视。文章简要介绍了微电网概念产生的背景和意义,从结构设计、运行与控制策略、安全机制与经济运营等三个方面总结了国内外微电网研究的最新进展。并结合新时期智能电网建设的特点,分析和阐述了微电网技术的发展前景。 标签:微电网技术;分布式发电;可持续发展 微电网(Micro-Grid)通常也译作微网,是一种集合了微电源、负荷、储能系统和控制装置等的新兴网络结构。相比于传统的大电网建设来说,微电网是一个能够实现自我保护、控制、管理的自治系统,而且除了孤立运行,还能够实现和外部网络的连接。其主要的特点是通过多个分布式电源以及对应的负载按照一定的网络拓扑方法构建的新型网络,并且借助于静态开关实现和传统电网进行连接,因此微电网的开发以及延伸技术能够促进分布式电源以及可再生能源的大规模组网,能够实现多种能源形势的供给组织可靠性以及稳定性的提高,是当前最为有效的主动式配电网方式,同时也是传统电网向智能电网过度的重要技术。为此我们详细分析了其研究的现状以及未来的发展形势。 1 微电网技术的基本特征 微电网技术有着广阔的市场前景,欧美等发达国家均已经开展了相关的技术研究而且已经在概念验证、方案控制、运行特性等方面取得较好的突破。近两年随着智能电网建设的推进,我国也开始了相关的研究,截止到2014年底,我国已经开展的微电网示范工程30个,涉及的类型广泛。从目前来看微电网有着几个重要的基本特征:微型,微电网电压等级一般较低(多数为10kV以下),系统规模通常在兆瓦级以下;清洁,微电网多以风能、太阳能等清洁能源为主要的内部能源,或者是围绕清洁能源利用;自治,能够通过内部电源实现全部或者部分自治;友好,可以缓解大规模分布式电源接入给电网的冲击和影响。 2 微电网的运行与控制策略 就运行特性来看微电网与传统电网有着明显的区别,微电网运行控制的核心就是如何协调其内部的逆变电源。由于微电网分布式发电类型、符合特点以及电能质量约束等特殊条件的限制,导致其对于逆变电源的控制更加复杂。通常来说由于微电网分布式发电形式和容量的不同,一般为了实现逆变装置的扩充会采取多级并联的方式,那么经过并联运行的逆变电源在实际的运行过程中,就可以实时的按照大电网统一调度的需求调整输出功率的电压幅值、相位以及频率等。对于孤岛运行来说,微电网内部的逆变电源能够在没有大电网的参考数值的情况下实现自我调整,即自行调整输出功率的电压、频率和相位等来科学的分配负载功率,并且能够保护重要负载的运行。一般来说微电网的实际运行效果不同,不同的分布式发电类型也常常对应不同的控制策略,只有这样才能在系统稳定的前提下提升能源的利用效率。根据控制方式的不同,一般而言逆变电源的控制方法有

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