微电网是什么_微电网的概念及技术特点 微电网的概念微电网（Micro-Grid）也称为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。 微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。 微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分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方式，使传统电网向智能电网过渡。 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、电压低以及污染小等特点。 由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。 微电网的特点微电网系统结构图微电网系统由于包含有数量众多、特性各异的多种分布式电源而成为一个大规模、非线性、多约束和多时间的多维度复杂系统，具有复杂性、非线性、适应性、开放性、空间层次性、组织性和自组织性、动态演化性等复杂系统特征，属于一类变量众多、运行机制复杂、不确定性因素作用显著的特殊的复杂巨系统。因此，微
毕业设计（论文）. 题目并网运行的微电网系统设计 系别电力系 专业电气工程及其自动化 班级 姓名 指导教师 设计时间自2012年2 月21日至2012年6月25日
毕业设计（论文）任务书
并网运行的微电网系统设计 摘要 微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段，所以分布式发电是21世纪电力行业发展的重要方向。随着电网中分布式发电系统数量的日益增多，尤其是基于可再生能源的并网发电装置在分布式发电系统中应用的日益广泛，随着世界科技的不断进步，当今电网的负荷越来越大，随之而来的是问题不断的增多，解决当今电力系统中存在的诸多问题已经成为研究者们头等的问题。 文中介绍了微电网的应用现状与发展趋势的研究，并设计简单的微电网。首先，介绍了当今电网的一个整体局面，并阐述了本文的选题背景与意义。从微电网的概念、结构、整体单元、储能元件、模型、微电网的优点以及微电网与局部电网的连接等方面来简单的介绍微电网。其次，对分布式电源进行介绍和研究，本文主要介绍三种分布式电源，风力发电机、光伏电源和微型燃气轮机。第三，介绍了本次设计的微电网模型并使用PSCAD进行仿真，对仿真结果进行简要分析。 【关键词】微电网；分布式电源；风力发电；光伏电源；微型燃气轮机；
Parallel operation of the power grid system design ABSTRACT The grid has become some developed countries solve many of the issues the power system is an important auxiliary means, so distributed power generation is 21 century the important direction of electric power industry. With the power of distributed power generation system number of increasing, especially based on renewable energy grid generation device in the distributed power generation system of the applications of the increasingly widespread, along with the progress of science and technology in the world, the load of the power grid is more and more big, the problem is with unceasingly increasing, solution to today's power system, there are many problems have become the researchers first class. This paper introduces the present situation of the application of the power grid and the development trend of the research, and design simple micro power grid. First, this paper introduces the grid a whole situation, and expounds the ? 【Key words】
园 区 微 电 网 建 设 方 案 杭州品联科技有限公司 2017.3
一．项目背景 园区工程建设项目-智能微电网示范与研发中心，将充分利用园区内楼顶及空地安装一定容量的光伏发电与风力发电系统，并接入燃气轮机，储能装置，电动汽车充电站，模拟柴油发电系统，与大电网一起为园区内负荷供电，同时在研究生宿舍楼建设智能用电系统实现智能用电双向互动。 本方案将根据园区建设的实际情况，利用自身优势，搭建一套功能完善的微电网系统，以现实光伏，风力再生能源的最大化利用，节约储能系统建设成本，使得分布式可再生能源发电系统与整个园区内的配电网络协调运行。 改姓名集工程开放性，应用示范性，技术研发性和科普展示性于一体。 智能微电网示范与研发中心建设的主要内容包括： 1）新能源发电系统：本示范与研发中心将以光伏发电为主，并包含风力发电及燃气轮等新型能源，最终形成一个含多种分布式能源的微电网系统。 2）多种储能系统：本项目将建设综合铅酸蓄电池，铅酸铁锂电池，超级电容等多种形式的储能系统，保障微电网示范平台的安全可靠性，并实现电力削峰填谷及经济运行。 3）模拟柴油发电系统：本项目将选用一台50KW的模拟柴油发电机，布置于地下停车场。 4）电动汽车充电示范平台：建设一定规模的电动汽车充电设施，主要应用于小型车辆充电，且具备V2G扩展功能，后期实现能量的双向流动。 5）智能用电系统：以园区公寓为对象，对现有标计进行改造，运用用电采集器进行信息采集，通过用电能量管理系统，实现供电与用户的双向互动及用电能效的最优。 通过该平台的建设，希望实现以下功能： （1）实现光伏发电，风力发电、燃气轮机等分布式电源以及储能，电动 汽车能量转换单元等关键技术与设备的示范与应用，并开展如下技术研 究： 1）分布式电源与能量转换单元的布局优化、选型与结构设计；
微电网规划设计关键技术分析与展望申惠琪 发表时间：2018-12-26T14:53:03.853Z 来源：《河南电力》2018年13期作者：申惠琪1 陈鹏2 [导读] 随着微电网应用领域的逐渐扩大，微电网的类型、功能以及组网和组群方式呈现多样性，导致微电网规划设计具有与传统电网不同的特点和要求，需专门研究适用于不同类型和组网方式的微电网规划设计方法。 （1.国网冀北电力有限公司经济技术研究院北京海淀区 100038； 2.国网冀北电力有限公司工程管理公司北京丰台区 100070） 摘要：随着微电网应用领域的逐渐扩大，微电网的类型、功能以及组网和组群方式呈现多样性，导致微电网规划设计具有与传统电网不同的特点和要求，需专门研究适用于不同类型和组网方式的微电网规划设计方法。同时，微电网及微电网群的大规模接入必然对配电网的安全、可靠运行产生深刻影响，所以有必要开展配电网与微电网协同规划技术研究。 关键词：微电网规划设计；关键技术；展望 1微电网规划设计关键技术 1.1电网规划阶段 在进行电网的规划时，直接影响到电网安全的关键因素就是对电压的选择，所以在进行电压选择时必须要确保电压的等级，然后在进行科学、合理的选择。当前，实际运行的微电网电压过高或是较低的问题是极易产生的，一旦发生安全事故，必然会造成严重的损失。针对这种问题，在选择电压级时，必须充分考虑实际的情况，选择合适的等级，可以有效的防止安全事故的产生。在规划设计时，还要确保电网供电具有合法性，必须是符合国家规定标准的情况向进行内容规划及处理机制，严格遵循规定标准的具体规定。 1.2电网网架形式 电网网架的形式需要慎重的选择，尤其是对城市的变电站进行选择时，它的灵活以及可靠性都要求较高，必须选用双环双链式。但农村的变电站要求并不太高，单辐射或是单链单环即可满足设置需求。同时网架形式的选择，必须需要结合城市的未来发展规划、方向进行综合性的考虑，从而有效的提高自身的价值，更具实用性。 1.3负荷预测方式 受外界各种因素的不同反应，地域的用电量总和容易产生微妙的变化。例如常见的天气变化因素、设备事故、大型的社会活动等都会对其产生一定的影响。为了有效的解决这些题，根据不断的实践经验，以及科技水平的发展，进行不断的总结，从而寻找到一些新的预测方式。可按照以下几点进行：首先，人工神经网络，这是一种通过模拟动物的神经建立的一种数学模型，通过系统的复杂性，从而达到处理信息的方式。这种方式可以有效的完成计算的分析工作，所以比较适合进行电力负荷预测工作。其次，专家系统预测法，由于电网数据会反馈在专门的数据库中，所以可以根据发展的实际情况，以及最终的分析结果在结合数据库中的信息数据进行判断，从而达到预测负荷的作用，还可以保证数据的精准性。但是这种方法还是有一定的弊端就是预测的时间比较长。最后，模糊神经网络法，这种方式也是应用程度比较广泛的一种方式。 1.4综合能源系统 综合能源互联系统是能源互联网的重要组成部分，将电力网、天然气网、热力网、氢气网、交通网等互联，通过优化设计和协调运行，实现多能互补和替代用能。综合能源系统因地制宜，充分利用当地光伏、风电、地热等可再生能源，满足终端用户的冷、热、电、气等多种能源需求，降低用户的综合用能成本，提高能源利用效率，降低污染物排放，实现安全、可靠、清洁、高效、环境友好和可持续发展。 2微电网规划设计关键技术展望 2.1微电网-配电网协同规划 （1）开展微电网与配电网适应性评估方法及提升策略研究。针对典型微电网负荷形态及外特性，研究建立考虑故障恢复、网络重构、电压调节等因素的微电网仿真计算模型。研究考虑故障处理策略的配电网及微电网可靠性评估技术，探索配电网及微电网可靠性评估方法，提出计及微电网贡献的配电网可靠性提升策略。研究微电网电压无功调节特性，建立计及典型微电网特性和不同渗透水平的配电网电压无功优化模型，提出考虑投资成本和运行经济性并计及微电网电压调节能力的无功优化配置方案。探索以可靠性和电压质量为约束，以经济性最优为目标的微电网接纳能力评估方法，对影响接纳能力的因素进行灵敏度分析，提出微电网接纳能力的提升策略。 （2）开展微电网与配电网协同规划技术原则及典型供电模式研究。考虑微电网类型和规模、运行控制模式、渗透水平和供电可靠性需求等因素，探索电网供电区域划分原则与划分标准，差异化指导微电网－配电网协同规划建设。以提高供电可靠性、电能质量、设备资产利用率以及投资经济性为目标，研究涵盖网架结构、配电自动化、设备选型、通信配置及运行控制等因素的微电网－配电网协同规划技术原则，并优化适应于不同类型微电网的配电网典型供电模式，提高配电网与微电网整体性能。 2.2微电网群分层分区规划设计 单微电网、独立存在的多个微电网和微电网群相比，微电网群因为是多个互联网相结合而成的，其更具备组网模式以及交直流特性，多样性的运行方式等特性，出现的各种的耦合关系是比较复杂的。 2.3微电网模块化设计 目前针对微电网工程设计的研究较少，微电网示范工程在设计中缺乏统一技术原则和建设模式，通常采用定制化设计方案。定制化设计方案个体性强、通用性差，且投资成本高、建设周期长，推广性差，设计质量难以保证，由此导致部分项目实施过程中出现可再生能源无法高效利用和就地消纳、能源系统的综合利用效率低等问题。应探索研究微电网模块化设计理念，结合模块化设计思想将传统的“建设微电网”转变为“配置微电网”，从而使设计方案更具有科学性、典型性与普适性。微电网模块化设计应重点研究微电网基本模块设计及功能划分、微电网模块化架构设计与组合配置、微电网模块化典型设计方案等问题。微电网模块化设计技术方案如图1所示。
题目：微电网并网系统的控制器的设计与分析学院：电气工程学院 专业:电力电子与电力传动 学号：S130******** 姓名：唐福顺
摘要 ——这篇文章主要讲述了微电网并网控制器的设计与分析。控制器包括对于每个分布式电源的内部电压和电流环控制环和外部控制功率均分以及控制由并网转为孤岛运行模式下的功率分配问题的外部有功无功控制环。控制器还包括同步算法来确保当故障清除后平滑的自动并网。通过控制器的合理搭建，可以实现系统可以在并网和孤岛模式转换过程中并不影响外界的负荷。并且通过仿真和实验验证了这一结论。 引言 近年来，越来越多的新能源或者是微能源例如光伏，小型风机，燃料电池开始以分布式电源的形式并入大电网。随着分布式电源的发展，包含着许多系统化的分布式电源的微电网这个概念随之产生。与传统的集中式电源相比，微电网可以在并网和孤岛两种模式下运行，因而提高了系统的稳定性和电源质量。额外它还包含了所有单个微电网系统的优点。为了更好地控制微电网，在并网和孤岛运行模式下我们采用外部了功率环和内部电压环双重控制。这些控制算法应该在各个并联的分布式电源之间没有信息连接，可以分开单独控制。因此，每一个分布式电源的控制算法应该只使用自己当地能测量到的变量进行反馈。还有，我们还期望当大电网出现故障离网时，各个分布式电源之间能够迅速反应来合理的分配自己的输出功率来保证功率平衡以及当故障清除后微电网和大电网的再次同步运行然后平滑并网。 为了实现上述性能，本文对各个分布式电源采用一种统一的控制器设计方法。即，在控制输出电压的前提下，设计控制器控制功率环，它能够控制并网模式下的功率流动，能够保证在孤岛模式下使各个分布式电源有功和无功的合理分配，以及在再次并网之前实现微电网和大电网的再同步。这种控制器响应迅速，并且保证微电网能够在并网和孤岛两种模式下平滑转换并且不影响与其相连接的负载。通过仿真和实验验证了这种控制器设计具有良好的效果。 系统配置 Fig1展示了本文的微电网配置图，这里采用了两个并联的分布式电源DG1和DG2.每个分布式电源由直流源、ＰＷＭ控制的电压源型逆变器以及LC滤波器。在正常的运行模式下，微电网通过STS（静态转换开关）在PCC点处与大电网相连接。在这种模式下，两个分布式电源来提供对负载123的功率和电压支持，这种配置减少了大电网的负担和大电网的功率传送并且提高了负荷的对大电网扰动的抗干扰能力。 Fig 1 微电网的配置 当大电网出现故障时，在半个周期内STS打开来断开微电网和大电网之间的连接，那么这
微电网控制与保护学习心得 摘要：本文介绍了文献查阅后总结的微电网的基本知识和微电网控制与保护相关的一些问题。微电网的出现协调了大电网与分布式电源的矛盾，对大电网表现为单一的受控单元，对用户则表现为可定制的电源，可以提高本地供电可靠性，降低馈线损耗。但是目前我国微电网的发展尚处于起步阶段，还有很多问题有待研究。微电网的保护和控制问题是目前分布式发电供能系统广泛应用的主要技术瓶颈之一。微电网的保护既要克服微电网接入对传统配电系统保护带来的影响，又要满足含微网配电系统对保护提出的新要求，这方面的研究是保证分布式发电供能系统可靠运行的关键。文中提出了一些现有的文献中提及的微电网继电保护方法和保护方案。 关键词：微电网；控制；保护；分布式发电 Abstracts：This article describes the literature review after the conclusion of the basics of micro grid and micro grid control and protection-related problems. The emergence of micro-coordination of a large power grid and distributed power conflicts, the performance of a single large power controlled unit, users can customize the performance of the power supply, can improve local supply reliability and reduce feeder loss. But at present, the development of micro-grid is still in its infancy, there are many problems to be studied. Microgrid protection and control of distributed power generation is widely used for energy systems one of the main technical bottlenecks. Microgrid protection is necessary to overcome the Microgrid access to protect the traditional distribution system impact, but also to meet with micro network distribution system to protect the new requirements, this research is to ensure that distributed generation energy supply system reliable operation of the key. This paper presents some of the existing literature mentioned methods and microgrid relay protection scheme. Key Words：Microgrid; Control; Protection; Distributed Power Generation 一、微电网基本知识 当前电力系统已成为集中发电、远距离高压输电的大型互联网络系统。随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益凸现，如运行难度大、难以满足用户越来越高的可靠性及多样化用电需求等。近年来世界范围内的大面积停电事故，充分暴露了大电网的脆弱性。鉴于上述问题，国内外学者开始广泛研究分布式发电技术。分布式发电是指直接布置在配电网或分布在负荷附近的发电设施，能够经济、高效、可靠地发电。分布式电源位置灵活、分散，能与大电网互为备用，在一定程度上分担了输电网从电厂向用户远距离和大功率输电的功能。经过20 多年的发展，分布式发电已成为一股影响电力工业未来面貌的重要力量。 1) 应对全球能源危机的需要。随着国际油价的不断飙升，能源安全问题日益突出，为了实现可持续发展，人们的目光转向了可再生能源，因此，风力发电、太阳能发电等备受关注，快速发展并开始规模化商业应用，而这些可再生能源的发电大都是小型的、星罗棋布的。 2) 保护环境的需要。CO2 排放引起的全球气候变暖问题，已引起各国政府的高度重视，并成为当今世界政治的核心议题之一。为保护环境，世界上工业发达国家纷纷立法，扶持可再生能源发电以及其他清洁发电技术(如热电联产微型燃气轮机) ，有利地推动了DG的发展。 3) 天然气发电技术的发展。对于天然气发电来说，机组容量并不明显影响机组的效率，并且天然气输送成本远远低于电力的传输，因此比较适合采用有小容量特点的DG。 4) 避免投资风险。由于难以准确地预测远期的电力需求增长情况，为规避风险，电力公司往往不愿意投资大型的发电厂以及长距离超高压输电线路。此外，高压线路走廊的选择也比较困难。这都促使电力公司选择一些投资小、见效快的DG项目来就地解决供电问题。 尽管分布式电源优点突出，但分布式电源相对于大电网来说是一个不可控电源，大电网也往往限制或隔离分布式电源。为了协调大电网与分布式电源的矛盾，学者又提出了微电网的概念。
微电网规划设计关键技术分析与展望 为保障微电网运行稳定性，在并网运行的状态下有效控制其能量转换不稳定、负荷波动大等因素对配电网络的影响，需要基于人工智能技术，使用计算机软件构建分析计算模型，对微电网规划设计的主要参数进行科学的预测、分析和决策，并且通过计算机模拟电力系统运行来优化微电网的组网模式、网络拓补结构等。本文基于对微电网运行与规划设计要求的阐释，探讨了其中的关键技术应用，并展望了微电网的规划设计技术研究方向。 标签：技术应用;规划设计;微电网;趋势展望 引言： 由于利用风力、小型水力以及太阳能等做为能量来源受到地理环境制约，因此生产地点高度分散，而且大型清洁能源发电设施位于极其偏僻的地区。因此为减少能量传输过程中的损耗以及提高其利用率，建设微电网做为清洁能源输配网络独立运行，或者以点接入形式与传统配电网络并网运行，是实现能源有效利用和合理分配的最佳方案。 一、微电网运行与设计规划要求 （一）微电网构成 不同国家对微电网有着不同的定义与设计规划标准，但其基本上都由能量调配控制系统、能源负荷、系统自我保护与储能装置以及分布式发电设施等要素构成。由于清洁能源转换量受到能量来源不稳定的影响，因此微电网的电能供应存在更多不确定性，要想保证供电质量与微电网运行的可靠性，需要利用储能技术与复杂的系统内部调控机制。近年来随着我国清洁能源装机容量与并网需求的增长，微电网自身的负荷变化、能量转换以及应用场景呈现多元化的趋势，并且越来越多种类的分布式能源、不可控负荷通过微电网接入传统配电网络，因此微电网的规划设计要求更具技术难度。 （二）微电网运行与设计规划要求 微电网虽然覆盖面与容量相对较小，但是其能源转换量、负荷大小等均具有很大不确定性，并且涉及到多种能源综合利用、多个配电网络之间电能调度与控制的问题，因此其规划设计需要解决很多复杂的问题[1]。首先需要根据地区分布式能源转换条件、用户的负荷大小和特点，确定微电网的运行电压、配电方式等，负荷分析计算与微电网运行所需设备各项参数的评估是十分复杂的工作，需要利用计算机软件进行建模和分析。其次通常微电网之间要组网进行集群运行或者与常规配电系统并网运行，因此必需保障各个配电系统的运行稳定性，这就要求对微电网、微电网集群以及接入微电网之后配电网络的运行状态和风险因素进行预测和科学评估，基于对已有电力系统运行状况、微电网设计目标等进行智能
微电网规划设计关键技术分析与展望王代刚 发表时间：2019-12-27T17:08:49.693Z 来源：《中国电业》2019年第17期作者：王代刚 [导读] 随着科技的快速发展，也相应衍生出较多新兴事物 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。?下面主要根据现在微电网规划设计的关键技术环节进行分析研究与展望，为日后其安全运行提供参考。 关键词：微电网；规划设计；关键技术 引言 电力产业在我国处于基础地位，不仅保障人们的生产生活，对于经济的增长和社会的进步也有不可替代的推动作用。现在随着经济的发展了，电力行业也面临着难得的机遇，拥有更为宽广的空间。在电力建设当中，规划处于非常重要的地位，提高规划的科学性和合理性不仅能够保证科学发展的要求，还能保证资源的优化配置。本文针对微电网规划当中的关键技术进行分析。 1微电网技术 微电网是以就地为主，大量使用逆变器；其电源距离用户近，建立电力、热能就地利用，无需长距离传输，动态的复合控制，能够实现源网核的快速互动；可以脱离主网，独立运行，且具有多种运行模式，并网、离网都是微电网可以调控利用的手段，传统电网不具备这些灵活的功能。微电网或与配电网互联运行，或孤立运行，当配电网出行故障而微电网与其解列时，仍能维持微电网自身的正常运行。微电网技术的关键技术由微网运行控制技术和微网保护技术组成；其中，微网运行控制技术的主要技术需求由选择合适的可控点、联网运行和独立运行两种运行模式的无缝切换、自动控制发电/频率、自动电压控制、快速稳定系统组成；微网保护技术主要有如何提取故障特征和不同故障点下给微网提供充分的保护两个方面问题。 2微电网规划设计关键技术 2.1电网规划阶段 在进行电网的规划时，直接影响到电网安全的关键因素就是对电压的选择，所以，在进行电压选择时必须要确保电压的等级，然后在进行科学、合理的选择。当前，实际运行的微电网电压过高或是较低的问题是极易产生的，一旦发生安全事故，那么必然会造成严重的损失。针对这种问题，我们在选择电压级时，必须充分考虑实际的情况，选择合适的等级，可以有效的防止安全事故的产生。在规划设计时，还要确保电网供电具有合法性，必须是符合国家规定标准的情况向进行内容规划及处理机制，严格遵循规定标准的具体规定。 2.2网架结构优化 网架结构优化是在对电网进行规划以及设计过程中非常重要的一项技术。在对电网进行规划过程中，对主网进行规划，可以采取不同的接线模式，比如双回辐射型接线和T型接线等。选择这两种接线模式的好处就是其结构相对简单一些，但是确定是在运行的过程中，不会特别的灵活。然而，电网的网架接线模式是有许多种的，由于接线模式具有需要将接线进行分段，目的是能够高效的利用线路的优点，而且还具有高自动化水平。因此，网架结构优化主要从优化其接线模式处着手。目前如果想要进一步地完善我国的电力系统，就需要对网架结构进行不断的优化，因而就需要做到不断调整接线方式，使得接线方式尽量简化。比如对于某些工业园区，网架结构优化时主要采用链式接线的模式。我国目前大部分工业园区在实际运营中都会要求供电系统做到高度的稳定性以及安全性，目的是为了能够进一步的确保工厂日常的正常运营，而采用链式接线模式就能够达到这个要求。网架结构优化作为电网规划设计的关键技术之一，最重要的标准是应该适用于当下我国各行各业的实际发展情况和经营状况。 2.3电网负荷预测 电网负荷预测工作的主要内容便是对电力负荷进行预测，从电力负荷的角度上来看，电力负荷预测的主要内容由功率、能量以及负荷曲线的预测组成，因此对电力负荷的时间以及空间分布进行研究，可以为以后电力系统的策划以及运行提供可靠的参考数据。 2.4综合能源系统 在能源互联网中综合能源互联系统是其重要的组成部分，它可以有效的互联、优化设计、协调运行电力网、天然气网、热力网、氢气网、交通网等，充分实现了多能互补和替代用能。在使用综合能源系统时需要因地制宜，结合实际地区的再生能源，充分利用当地光伏、风电、地热等，最终达到满足终端用户的冷、热、电、气等多种能源的使用需求，有效的提高了能源的使用效率，减少了对自然环境的污染，同时还有效的降低了用户的综合用能成本，使实能够满足安全、清洁的环境保护，最终实现可持续的发展战略。目前微电网还处于快速发展的阶段，微电网集成可利用用户端的综合能源来合成，从而达到综合能源的微电网。微电网在规划时对于光、风、储以及冷、热、电都会产生不同形式的能源，通过配置和调度达到理想的结果。社会的不断发展，科技得到了全面的推进，因此微电网在建设的过程中要做到多能互补、集中和分布式协同、多元融合、供需互动、高效配置的新型能源生产与消费体系。 3微电网运行控制 3.1集中优化控制 在集中优化控制方式中，考虑到微电网内电网运行的经济性与成本，电能质量与用户需求等情况，其需要迅速做出决策，同时，保证了微电网基本运行稳定的条件下，通过预先的目标建立并优化目标函数和约束条件，进而为微电网以及内部的分布式电源提供电压控制参考值。虽然如此，该种优化运行控制却存在着通信线路复杂，维护较为困难、中心控制器或链路的故障会导致策略无法实施、可靠性较差和系统扩展性、灵活性较差等弊端。尤其对于比较复杂的微电网系统，传统的集中式控制无法适应系统的分布式特性、海量的控制数据以及多变的控制方式等复杂情形，从而无法满足用户的需求。因此有必要提出更符合实际需求的控制策略。分层优化等非集中式优化控制策略应运而生。 3.2孤网运行控制 一是多主控制与单主控制。关于多主和单主控制主要是通过下垂进行控制的，其目的是用来对微电网进行控制，但是受到一些因素的影响导致变成了孤网运行，在这个时候一部分分布式电源就变成了下垂控制，不仅可以对微电网系统的频率和电压的计算提供帮助，并且还能够根据功率来对无功和有功进行平衡。二是多代理控制。所谓多代理控制就是指在整个微电网中，通过利用多代理的技术将PQ控制方式运用到其中，并且该体系具有智能化的特征，能够及时准确对四周环境的变化进行观察，还能够有效满足工作条件的需求，代理是其基
‘自动化仪表“第35卷第12期 2014年12月 山西省科学技术发展计划基金资助项目(编号:20130321025-03);太原科技大学博士科研启动基金资助项目(编号:20122018)三修改稿收到日期:2014-06-17三 第一作者张文煜(1989-),男,现为太原科技大学电气工程专业在读硕士研究生;主要从事新能源发电以及并网技术的研究三 微电网的功率控制系统设计 Design of the Power Control System for Micro-grid 张文煜 刘立群 杨 凯 (太原科技大学电子信息工程学院,山西太原 030024) 摘 要:目前,分布式电源应用范围逐渐扩大,由多个分布式电源组成的微电网作为电力系统的重要补充越来越受到重视,微电网运行的稳定性是目前的研究重点三分析了微电网在并网运行模式下的PQ 控制策略,以及微电网在独立运行模式下的V /f 控制策略,给出了PQ二V /f 两种控制策略的Matlab /Simulink 仿真模型;论述了各个子模块的建立方法,给出了控制器参数的设计方法三最后通过仿真算例,验证了模型的正确性和控制方法的有效性三 关键词:微电网 分布式电源 PQ 控制 V /f 控制 Matlab /Simulink 电力系统 控制器中图分类号:TP202 文献标志码:A Abstract :At present ,the application scope of distributed power supply is gradually expanding ,as the important supplement of the electric power system ,the micro-grid composed of multiple distributed power suppliers is receiving increasing attention ,while the operation stability of the micro-grid becomes the research focus.The PQ control strategy of micro-grid under grid-connected operation mode ,and the V /f control strategy of micro-grid under grid-disconnected operation mode are analyzed ;the Matlab /Simulink simulation models of PQ and V /f control strategies are given.The establishing method of each sub module is expounded ,and the design method of controller parameter is given.Finally the correctness of the model and the effectiveness of the control method are verified through simulation examples. Keywords :Micro-grid Distributed power supply PQ control V /f control Matlab /Simulink Electric power system Controller 0 引言 随着国民经济发展,电力需求与日俱增,但目前我国发电形式仍以煤炭发电为主,对煤炭的过度开采将导致煤炭资源迅速枯竭,而利用此类一次能源时将对环境产生极大的污染三因此,对清洁能源的利用迫在眉睫三为了应对并解决上述问题,太阳能二风能等新能源发电应运而生并迅速发展,分布式电源的大量推广解决了电力供应紧张的问题三同时,对微电网结构的研究以及对其控制也受到了人们的重视三 目前,不同国家以及研究机构对微电网的定义各不相同,但不论哪种定义,其相同之处都是:微电网是将分布式电源以及负荷作为一个整体,形成可控的二既可与大电网并网运行也可以独立运行的部分配电网三微电网中的分布式电源优点较多:对安装环境要求低,系统运行的可靠性高;分布式电源大部分采用的是清洁能源发电技术并且配备电力电子装置进行系统控制, 因而能源利用效率比较高三综上所述,未来电力系统的发展趋势将离不开微电网与分布式发电,分布式发电也将作为电力系统的有力补充存在三目前,对微电网的控制主要集中在对逆变器接口的控制上三控制策略主要有以下三种:PQ 控制二V /f 控制和下垂控制三本文主要对前两种控制进行研究三 1 微电网的结构 微电网的结构比传统大电网的结构灵活很多,典型的微电网结构如图1所示 三 图1 典型微电网结构 Fig.1 Structure of the typical micro-grid 图1中,A 二B 二C 是三条放射型的馈线三其中线路A 带有敏感负荷,并且有光伏发电作为分布式电源;馈线B 上带有可调节负荷,安装燃气轮机以及燃料电池作为分布式电源;馈线C 带有非敏感负荷,当微电网 3 1微电网的功率控制系统设计 张文煜,等
接上篇：电力系统规划设计-新能源并网 微电网，现在无疑是比较前沿的内容，国内这块与国外相比有一些差距。参与做过一些微电网规划，比如三沙岛的，也参观过一些实验室的微电网模型，许继的示范项目，试着总结一二。 一、微电网概述 首先说说分布式能源和微电网的区别吧。 分布式能源（DER）：一般定义为包括分布式发电（DG）、储能装置（ES）和与公共电网相连的系统。其中DG是指满足终端用户的特殊需求，接在用户侧的小型发电系统，主要有内燃机，微型燃气轮机、燃料电池、太阳能、风能等发电系统。 分布式能源有很多优点，比如可实现能源综合梯级利用，弥补大电网稳定性方面不足，环境友好等，但是它的最本质缺点在于不可控和随机波动性，从而造成高渗透率下对电网稳定的负面影响。 所以，分布式能源和微电网的本质区别就在于前者不可控，后者可控。 微电网（MG）把分布式发电、储能装置、负荷通过控制系统协调控制，形成单一可控单元，直接接在用户侧，优点是非常明显的。 微电网的控制模式和策略是里面的关键部分，无论是系统级的主从、对等和综合性控制模式，还是逆变器级的P/Q、U/f、下垂控制，乃至和储能相结合的控制方式，都是微电网的核心部分。而这些，在分布式能源系统里面是不会涉及的。 所以说，很多外面在搞的微网项目，特别是中国人在国外援建，都是在混淆概念，没有控制
系统，其实只能叫做分布式发电（分布式能源系统都算不上）。 所以说微电网的核心在于“自治独立，协调互济”，自治独立指的是微电网具备阻断电网故障影响的能力，使微电网的孤网运行具有不失负荷或者少失负荷；协调互济指的是微电网和主网可以建立互相支援的关系。 国外这块，美国，欧盟和日本研究和应用较为领先，三者之间对于微电网的定义略有区别但不大，国内这块，学校里面天大好像还可以，示范工程许继有两个。 二、微电网的架构 微电网的体系结构一般采用国际上比较成熟的三层结构（许继的示范工程也是如此）：配电网调度层、微电网集中控制层、分布式电源和负荷就地控制层。 这块就不多展开了，比较直白。 三、微电网控制策略 控制策略是微电网的核心关键部分。 微电网的运行分为并网运行和离网运行（孤岛运行），控制策略也是围绕这两种状态和切换过程进行。 微电网控制体系主要如下图所示：
毕业设计（论文）题目： ___ 微电网监控系统设计与开发
毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。 本人签名 导师签名__________ 年月日
华东交通大学毕业设计（论文）任务书 姓名蒋文凭学号20110211 100143 毕业届别2015专业电气工程及其自动化 毕业设计（论文）题目微电网监控系统设计与开发 指导教师彭春华学历博士职称教授 具体要求： 论文内容： 1、微网（Microgrid）作为智能电网的一个重要组成部分，是一种由负荷和微电源（即微网中 的分布式电源，如光伏发电、风力发电等）共同组成的系统，鉴于微网存在网内分布式发电类型多样化、新能源以及可再生能源发电不稳定、负荷波动大等特点，其对控制系统的要求较高。本课题将利用组态软件对微网监控系统进行软件设计，以实现对微网中各分布式电源、负荷、控制器等进行实时监控，并通过优化计算实现微电网优化运行。。 2、完成3000字的与设计内容有关的英文资料的翻译，并要求计算机打印。 设计的要求与步骤： 1、检索相关文献，写好开题报告； 2、熟悉微网监控体系结构； 3、了解组态王和MATLAB软件的特点，掌握两款软件的使用； 4、完成微网实时监控系统和优化调度的组态设计并进行调试，要求功能完善、界面友好； 5、完成英文资料的翻译； 6、撰写论文，要求概念清晰，程序设计合理，功能描述清楚，书写规范。 应收集的资料及主要参考文献： 【1】组态王软件使用说明书； 【2】 MATLAB软件使用说明书。 进度安排： 设计各阶段名称日期% 1 分析问题，查阅资料、确定系统设计方案3月上旬～3月中旬10 2 熟悉组态王和MATLAB软件的使用3月下旬～4月中旬20 3 微网实时监控系统、优化调度的组态设计及调试4月中旬～5月中旬50 4 毕业设计论文写作、答辩5月下旬～6月上旬20 5 英文资料翻译设计期间自行安排 指导教师签字： 年月日 教研室意见： 教研室主任签字： 年月日 题目发出日期2015.1.15 设计（论文）起止时间2015.3——2015.6 附注：
微电网运行控制技术
国网电力科学研究院 2011.07.13
吴福保 (wufubao@https://www.doczj.com/doc/21791489.html,)
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报 告 内 容
n 微电网的起源/定义/特征 微电网的起源/定义/ n 微电网系统的典型结构 n 微电网监控系统体系架构 n 微电网运行控制与模式切换 n 国网电科院微电网相关工作 n 国外微电网试点工程介绍
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1. 微电网的起源、概念、特征
1.1 微电网的起源
n 大量位置分散、形式多样、特性各异的分布式电源(DR)
简单并网运行对电网和用户造成的冲击。
u 电能质量问题 u 间歇性分布式发电（DG）控制困难 u 安全保护……
风力发电
建筑光伏
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1. 微电网的起源、概念、特征
1.1 微电网的起源
n 微电网作为分布式电源
接入电网的一种组织形 式具有积极的作用
u 实现多类型分布式电源
的协调控制
u 提高供电可靠性，满足
特定用户的供电服务要 求 源简单并网对电网的不 利影响……
u 减小高渗透率分布式电
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基于智能微电网技术的 永兴岛弱耦合型100kW直流微网设计方案1.项目概况 1.1.项目的任务和目标 对永兴岛太阳能和风能资源进行评估，提交项目实施方案，对100kW风光互补发电项目的发电量进行计算并对投资估算及财务效益进行初步分析，最终实现光伏发电与风力发电的互补。 1.2.工程地理位置 工程地址为海南省三沙市的永兴岛。该岛海南省西沙群岛同时也是整个南海诸岛中最大的岛屿，位于北纬16度50分，东经112度20分。岛的东西长约1850米，南北宽约1160米，面积约2.13平方公里。永兴岛是海南省下辖地级市三沙市人民政府驻地，岛上有市政、渔业和军用建筑设施等。 1.3.建设规模 永兴岛风光互补发电工程一期建设规模为100kW，采用固定太阳能电池组件装置、小型风机和蓄电池储能结合的设计思路，建造智能电网框架下的直流微网系统。 1.4.永兴岛的特点 永兴岛独特的地理位置使其具备了以下三个特点： （1）永兴岛的太阳能资源及风能资源丰富 （i）太阳能永兴岛全年日照时数长达3100小时左右，为全国Ⅱ类地区，太阳
直接辐射、散射辐射、总辐射量较高，适合开发太阳能发电。永兴岛全年总辐射量5983MJ/m2(1)，直接辐射量为3587.6 MJ /m2, 总辐射最大值出现在5、6两个月，占年总量的24.5%。从随季节的变化量看，以夏季最大，冬季最小，4-9月份辐射总量为3835MJ/m2，占年总量的64%。由辐射数据可以看出，永兴岛适宜进行光伏电站的建设。 （ii）风能永兴岛处于热带区域，有着常年的风能可供发电。本区有效风速(3~20米/秒)出现的时数为5000~7500 小时每年，其出现的时间百分率为60％~89％，有效风能密度150~500W/m2，属我国风能资源较丰富的地区，在海区中仅次于台湾海峡和巴士海峡的风能高值区(2)。 2）对土地利用和环境保护要求高 随着三沙市的基础设施的不断改建，其旅游资源必将得到进一步的开发。但永兴岛的土地面积仅为2.13平方公里，对土地的合理有效的利用就显得极其重要。该项目可以做到或基本做到“零占地”，即电站是分布在已建或将建的建筑物或电线杆上，这正好是分布式太阳能发电的优势。同时，作为一个远离污染源的海岛，自然和生态环境极佳，因而对其自然环境（空气、噪音、水源等）的保护就变得势在必行。 利用太阳能光伏发1kWh电能，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳（C02）、0.03千克二氧化硫（S02）、0.015千克氮氧化物（NOx）。这对保护永兴岛的自然环境无疑将起到重要的作用。 3）对外部能源依赖性强 永兴岛电能目前主要靠柴油发电机组来保证。由于永兴岛远离大陆，燃料必须由大陆海运提供，且发电机组的功率不大（2台500kW的柴油发电机组），造成发电效率不高、基础建设投入高、系统维护的成本也较高，因而造成用电成本过高。 1.5.主要结论 高投资回报：永兴岛地区风能和太阳能资源丰富，可利用已建屋顶或在建屋顶，不需 1由《中国太阳能辐射资料库》（上海电力大学程文焕主编）查取到了永兴岛96年的太阳辐射资料。https://www.doczj.com/doc/21791489.html,/news/detail.asp?serial=79076 2厦门大学图书馆区域研究资料中心 “西沙、南沙和中沙群岛进一步开发的设想”，2012.9.19