细数国外微电网示范工程项目发展!

微电网国内外研究水平综述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。

长期以来，电力系统向大机组、大电网、高电压的方向发展。

进入20 世纪80 年代，各种分散布置的、小容量的发电技术又开始引起人们的关注，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。

在国际上，DG 的发展方兴未艾。

在美国，1978 年修改了《公共事业法》，以法律的形式要求各电力公司接受用户的小型能源系统，特别是热电机组并网;2000 年，热电联产装机容量已占总装机容量的7 %，预计到2010 年将占其总装机容量的14 %;2008 年，风力发电装机容量达2500 万kW;太阳能装机容量达87 万kW。

德国“工业4.0”战略的核心是建立一个高度数字化的生产平台，实现生产 过程的自动化、智能化、精益化。这个平台包括了生产设备、物流系统、控制系 统等各个方面，通过互联网、物联网等技术手段实现互联互通和数据共享。在这 个平台上，企业可以灵活地调整生产模式和生产流程，快速响应市场需求的变化。
2、美国
美国是全球科技创新的中心之一，也是智能制造发展的另一个领军者之一。 美国政府提出了“先进制造业”战略，旨在通过技术创新和数字化转型等手段， 提高制造业的竞争力和创新能力。美国在智能制造领域拥有很多领先的企业和技 术，如通用电气、惠普、苹果等企业都在积极推进智能制造的实践。
我国已经具备了一定的自主创新能力，如数控机床、工业机器人等智能装备 的研发和应用已经得到了广泛的应用。
然而，我国智能制造仍然存在一些问题和挑战。首先，我国制造业基础依然 薄弱，大部分企业的技术水平和管理水平还比较落后；其次，我国智能制造发展 不平衡，东部地区发展较快，中西部地区相对滞后；最后，我国智能制造发展还 面临着人才短缺和技术瓶颈等问题。
国内外智能电网的发展现状与 分析
目录
01 一、国际智能电网的 发展现状
03
三、智能电网发展的 挑战与未来趋势
02
二、中国智能电网的 发展现状
04 参考内容
智能电网是电力系统的一种现代化形态，通过采用先进的信息、通信和控制 技术，可以实现对电力系统的监测、控制、分析和优化。在国内外，智能电网的 发展正在不断推进，对于提高电力系统的效率、可靠性和安全性起到了重要作用。 本次演示将探讨国内外智能电网的发展现状及未来趋势。
其次，我们需要加强人才培养和技术创新。智能制造需要大量的高素质人才 和技术创新成果的支持。政府和企业应该加强人才培养和技术创新的投入力度， 建立更加完善的人才培养和技术创新体系。

微网相较于传统发电系统的优点
（3）可以减少大发电站的发电备用需求，并通过 缩短发电厂与负荷间的距离，可以降低输电损 耗和因电网升级而增加的投资成本。 （4）对用户来讲，广泛使用微网可以降低电价， 获得最大限度的经济效益。例如，利用峰谷电 价差，峰电期，微网可以向电网输送电能，以 延缓电力紧张，而在电网电力过剩时可直接从 电网低价采购电能。
一、研究背景
微网也被称为分布式能源孤岛系统，将发电机、 负荷、储能装置及控制装置等系统地结合在一起， 形成一个单一可控的单元，同时向用户供给电能 和热能。 微网中的电源多为微电源，亦即含有电力电子界 面的小型机组（小于100kW），包括微型燃气轮 机，燃料电池、光伏电池以及超级电容、飞轮、 蓄电池等储能装置。 微网接在用户侧，具有低成本、低电压、低污染 等特点。
一、研究背景
微网相较于传统发电系统的优点主要有以下4个方 面：
（1）微网解决了大规模分布式电源（DG）的接入问题， 减少单个分布式电源可能给电网造成的影响，实现不同 DG的优势互补，有助于能源优化利用。
（2）微网灵活的运行模式，提高了用户侧的供电可靠性。 用户侧负荷，按重要性程度可分为普通负荷、重要负荷； 当外电网发生较严重的电压闪变及跌落时，可以根据负 荷的重要性等级，通过固态开关将重要负荷隔离起来孤 岛运行，保证局部供电的可靠性。
DC AC 交流 DG
DC DC 直流 DG
DC DC 直流负荷
二、微网联网方式
直流微网的优点：
（a）DG 控制只取决于直流电压，无需考虑各DG之间的同步问题， 微网的DG 较易协同运行，在环流抑制上更具优势； （b）只有与主网连接处需要使用逆变器，系统成本和损耗大大降 低。
直流微网的缺点：
（a）不能用变压器改变电压等级，换流站设备昂贵； （b）换流装置消耗大量无功功率，换流装置运行时在交流或直流 侧会产生谐波电流电压，换流装置几乎没有过载能力; （c）缺乏高压直流开关，直流系统无电流过零点，灭弧困难。

表2.微电网研究对比 4. 微电网在我国的发展 分布式发电在电力系统中所古的份额还比较小 但是随着电力负荷的 快速增长，电力市场的推行，以及分布式发电技术和电力电子技术的发 展，分布式发电在未来十年内将会有实质性的发展，主要体现在以下几 个方面： a 为城市配电网的工业、商业、企事业以及居民等用户提供电力 主 要发电形式为小型燃气轮机、燃料电池以及太阳能发电等。 b 为农业、山区、牧区以及偏远用户提供电力 主要发电形式为小型 燃气轮机、风力发电、化学能发电以及太阳能发电等。 c 用于能源的综合利用 在城市主要表现在为居民小区、商用楼宇等 提供制冷、供热以及供电等综合的能源解决方案;在农村主要表现在为 住户实现废物处理利用、供气以及供电等生态能源循环体系的建立。 d 利用分布式发电启动快、分布广、发电调节容易等特点，为电力 系统的紧急控制提供后备容量以及事故后的支撑点和启动点，通过分布 式电源与大电网的相互补充、协调 能够有效地提高系统的鲁棒性。 中国尚未提出明确的微电网概念, 但微电网的特点适应中国电力发 展的需求与方向, 在中国有着广阔的发展前景, 具体体现在 a 微电网是中国发展可再生能源的有效形式。“十一五”规划已将 积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方 面 充分利用可再 生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用 能及边远 区用电、进行生态建设等均具有重要意义另一方面, 中国可再生能源的
表1.三菱公司对微电网的分类
பைடு நூலகம்
从表中可看出, 以传统电源供电的独立电力系统也被归人微电网研 究范畴, 大大扩展了美国CERTS对微电网的定义范围。基于该框架, 目 前日本已在其国内建立了多个微电网工程。此外, 日本学者还提出了灵 活可靠性和智能能量供给系统 FRIENDS-----flexible reliability and intelligent electrical energy delivery system , 其主要思 想是在配电网中加人一些灵活交流输电系统(FACTS)装置, 利用FACTS控 制器快速、灵活的控制性能, 实现对配电网能源结构的优化, 并满足用 户的多种电能质量需求。目前, 日本已将该系统作为其微电网的重要实 现形式之一。 多年来, 新能源利用一直是日本的发展重点。为此, 日本还专门成 立了新能与工业技术发展组织(NEDO)统一协调国内高校、企业与国家重 点实验室对新能源及其应用的研究。NEDO在微电网研究方面已取得了很 多成果。日本对微电网定义的拓宽以及在此基础上所进行的控制、能源 利用等研究, 为小型配电系统及基于传统电源的较大规模独立系统提供 了广阔的发展空间。 3. 微电网在欧洲以及其它各国的发展 电力市场需求、电能安全供给及环保等角度出发, 欧洲于2005年提 出“ 聪明电网”计划, 并在2006年出台该计划的技术实现方略。作为 欧洲2020年及后续的电力发展目标, 该计划指出未来欧洲电网需具备以 下特点 a 灵活性。在适应未来电网变化与挑战的同时,满足用户多样化的 电力需 求。

国外微电网的研究概况及其在我国的应用前景楼书氢，李青锋，许化强，刘鲁丹(江西吉安供电公司，江西吉安343009）摘要：介绍了微电网概念产生的背景及其定义，对微电网的微电源和储能技术进行了分类，并给出了微电网的基本结构图；介绍了美国，欧盟和日本的微电网研究现状及其示范性工程，对微电网在这些国家的发展方向进行了总结和对比；指出了现阶段微电网研究中的重点问题，并结合我国的能源战略和电力发展现状，对微电网在我国的应用前景进行了展望。

关键词：微电网；分布式发电；微电源；应用前景中图分类号：TM7文献标识码：B文章编号：1006-6519(2009)03-0056-04Current Research on Microgrid and Its ApplicationProspects in ChinaLOU Shu-qing，LI Qing-feng，XU Hua-qiang，LIU Lu-dan随着电力工业的发展，我国电力系统已发展成为以“大机组、大电网、高电压”为主要特征的集中供电单一系统。

由于运行技术复杂，管理水平要求极高，电网上任一点故障产生的扰动都会在电网中传播，严重时可能引起大面积停电甚至全网崩溃，造成灾难性后果；同时，这种大电网还极易受到战争或自然灾害的破坏，严重时将危害国家安全，对此，人们还只能依靠一种被动的方式来保证电网安全。

此外，“大机组、大电网、高电压”理论上的高效率仅仅是体现在转换和输送环节上，如果从整个能源系统分析，由于供热规模和供热半径的局限，难以实现能源的梯级利用[1]。

鉴于上述问题，发达国家甚至包括一些发展中国家，开始研究并应用多种一次能源的形式结合、高效、经济的新型电力技术———分布式发电技术(DG Distributed Generation)，并取得了突破性进展。

分布式发电一般靠近负荷用户，通过将电能和热能的利用相结合来提高能量的利用率；同时，由于发电的位置离负荷距离较近，还可以提高电能质量和供电可靠性。

• 微网建模仿真
微网的建模和仿真目前的研究主要集中于 1）微源建模 2）电力电子变换器建模，尤其是逆变器的建模 • 利用MATLAB/Simulink对微网中的风机、柴油发 电机、储能电池组以及电力电子变换器接口进行 了详细建模，对风电和光伏的微网进行建模，重 点研究其对负荷的供电可靠性，研究不同网架拓 扑结构和储能-电源配置下的微网运行经济性和供 电可靠性的比较。
多代理控制策略。基于多代理系统（Multiagent system，MAS）的微网协调控制是 目前国内外微网建模和控制领域研究的主 流方向和一大热点。其概念来自人工智能 领域。
一方面，多代理中的每个代理实体本身可 用来表征微源的特性，从而实现微网的建 模
另一方面，多代理系统本身提供了一种实现微网 点对点通信控制的软件环境。
分布式发电
V.S.
微网
DG 分布式电源
MS 微电源或微源
微电源与分布式电源并无本质区别， 换个名字而已！
关键的区别在于——
微网整体可控
“微网将来可作为配网的一种特殊运行形态 和存在形式。”（刘骥）
超越其先驱——分布式发电（DG）的研究范畴 1）单个微电源的研究是基础，但不是重点 2）多微电源间的协调配合及调度运行才是重点 及难点
380VAC
合闸开关
孤岛
配电网 负载 配电网
PV
PV
光伏并网 发电系统
PV配网 负载源自380VAC合闸开关
孤岛#1
配电网 负载 配电网
PV
PV
光伏并网 发电系统
PV
配网 负载
合闸开关
配电网 负载 配电网
...
孤岛#N
PV PV
光伏并网 发电系统
PV

Germany’s past: Vertically integrated monopolies prevent innovation 德国的过去：垂直一体化的垄断阻碍了创新
Generation 发电
• No competitive power markets until 1998 直到1998年才出现有竞争性的电力市场
• Innovative spirit 创新精神
• Merging of different markets: e.g. digital music, applications, smart phones 不同市场的合并：比如数字音乐、应用程序和智能手机
Page 2
Why regulation matters! – The example of power grid fees 为什么监管很重要！——电网费用的例子
Increasing renewable energy share 不断增加的可再生能源比例
Aging of conventional power plants 传统发电厂的老化
Unstable grids due to renewables 可再生能源导致的电网不稳定
Inefficient use of renewables 对可再生能源的使用效率低
Smart grids become thinkable! 智能电网成为可以想象的事情！
Page 5
The energy market’s pluralism of today 当今多元化的能源市场
Transparent background = Established Market Actors 透明背景 = 已确立的市场参与者
power to the true believe‖. ―我们需要Growian(…)，我们要证明这是行不通的。‖（…）以及―Growian（可能成 为）一种教学模型，可以让核能反对者转变为真正的信仰者。‖

世界微电网工程介绍（内部资料，注意保存）20111 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)1 美国（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison）安装地点：威斯康星大学麦迪逊分校。

微电网发展现状目前微电网的发展正在全球范围内迅速推进。

各国纷纷制定政策和法规来促进微电网的建设与应用。

以下是一些发展现状的例子：1. 美国：美国是全球微电网发展最为成熟的国家之一。

根据美国能源信息署（EIA）的数据，美国已建成超过200个微电网项目。

这些微电网广泛应用于住宅、商业和工业领域，实现了可再生能源与传统能源系统的嵌入及交互运行。

2. 德国：德国是欧洲微电网发展的领军国家之一。

根据德国经济部的数据，截至2020年，德国已部署了超过100个微电网项目。

这些项目主要利用太阳能和风能等可再生能源，实现了电力的自供和分布式供应。

3. 中国：中国是全球最大的微电网市场之一。

中国政府已制定了一系列支持微电网发展的政策，推动了该领域的快速发展。

例如，中国南方电网公司在广东、浙江等地成功建设了一批分布式光伏微电网，实现了电力系统的灵活调度和可靠供应。

4. 智能微电网：随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能微电网逐渐成为微电网发展的新趋势。

智能微电网通过智能控制系统实时监测和调度电力设备，提高了能源利用效率和供电可靠性。

5. 学术研究：微电网领域的学术研究也在不断深入。

学者们致力于优化微电网的运行管理、能量管理以及与传统电力系统的互联互通等方面的研究，为微电网的发展提供技术支持。

6. 国际合作与标准制定：为了促进微电网领域的国际合作与交流，各国各地区之间加强了合作与经验分享。

同时，国际标准组织也正在制定微电网的相关标准，以推动微电网的规范化发展。

总之，微电网作为一种新兴的能源供应模式，正逐渐受到全球各国的重视与推崇。

随着技术的进步和政策的支持，微电网的发展前景广阔，将对能源领域的转型和可持续发展产生重要影响。

微电网的基本概念及国内外发展1微电网的提出随着电力需求的不断增长，大电网在过去数十年里体现出来的优势使得其得以快速地发展，成为主要的电力供应渠道。

然而传统电力系统网络比较大，调度困难，造价高，而用户对电网的要求越来越高了。

目前几年里，世界上出现过几次比较重大的电网事故，充分显现出了目前电网的可靠性不够高，抗风险能力还不够强。

各种灾害或者事故随时可能发生，可能对电网造成严重的影响，所以在这种情况下如果停电将可能对国民经济政治军事等带来不可低估的损失，更可能会影响到社会的稳定，国家的安全。

因此，人们开始对电力系统的发展模式另辟蹊径。

全球许多国家在近20年来，建设了很多分布式发电厂，投入大量科研经费对分布式发电系统进行了大量的研究。

传统电力系统的经济性不够高，可靠性有待改进，而分布式发电正好提高了大电网的这些特性，分布式发电成为电力系统的重要发展趋势。

分布式发电有很多优势，适应了能源分布和分散的电力需求，比如污染少、可靠性高，能源利用效率高等，这些特点，使得整个电力系统更新设备要用的巨额投资得到了减少而且缓解了投资，并且它大大改善了大电网的供电稳定性，因为分布式电源是分散开的，位置比较灵活。

分布式发电尽管有很多优点，但是有诸多问题，使其不能充分发挥出优势。

比如有很多问题限制了自身的发展，控制困难，单机接人成本高是两个突出问题。

还有如果电力系统发生故障时其必须马上退出运行，不在工作，直到故障恢复。

因为减小对大电网的冲击，大系统往往采取隔离的方式来处置分布式发电。

还有由于结构上的原因，分布式电源发电能力不够强。

以上种种原因，分布式发电不能得到充分利用，所以新能源的利用发展间受到了限制。

微电网（Microgrid）出现了，它将小功率发电单元（通常数十千瓦）与储能装置以及负荷等连接起来，形成一个可以控制的系统。

它降低了DG的缺陷，同时结合发挥其优势，向用户供热供电。

微电网技术得到了快速的发展，这是因为电力电子技术的发展，还有控制理论的不断完善。

国内外微网示范工程 (2)1 美国 (2)（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison） (2)（2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS） (2)（3）分布式能源技术实验室（DETL） (4)（4）国家可再生能源实验室（NREL） (5)（5）橡树岭国家实验室（ORNL） (6)（6）分布式电源集成测试（DUIT） (7)（7）通用电气（GE） (8)（8）狂河市（Mad river） (9)（9）帕姆代尔市（Palmdale） (10)2 欧洲 (11)（1）西班牙：Labein 联网模式 (11)（2）希腊：Kythnos 孤岛模式 (12)（3）葡萄牙：EDP 转换模式 (13)（4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能 (14)（5）德国：MVV 孤岛模式及储能 (15)（6）意大利：CESI RICERCA 交替结构 (16)（7）马其顿共和国（F.Y.R.O.M）：孤岛模式 (18)（8）丹麦：Bornholm 孤岛模式 (19)（9）德国：Demotec (19)（10）法国：ARMINES (20)（11）希腊：NTUA (21)3 日本 (21)（1）爱知县（Aichi） (21)（2）京都市（Kyoto） (23)（3）八户市（Hachinohe） (25)（4）仙台市（Sendai） (27)（5）清水建设公司（Shimizu） (28)（6）东京燃气公司（Tokyo gas） (29)4 加拿大及其他国家 (30)（1）加拿大Nemiah和Ramea (30)（2）加拿大Quebec和Boston Bar (31)（3）加拿大Utility (32)（4）非洲乌干达Bulyansungwe (32)5 中国 (33)（1）浙江舟山东福山岛 (33)（2）浙江温州南麂岛 (35)（3）南京供电公司 (35)（4）天津 (37)（5）河南财专 (37)（6）广东珠海 (37)（7）河北承德 (37)国内外微网示范工程1 美国（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison）安装地点：威斯康星大学麦迪逊分校。

微电网国内外发展现状浅析作者：宋宇泽宋庆会来源：《中国科技纵横》2017年第09期摘要：本文从微电网概述、国外微电网发展现状、我国微电网发展现状等三个方面总结了微电网的发展现状，并探讨了我国未来微电网的发展方向，希望能通过几个方面的调查和分析，了解未来微电网的发展趋势，尽早实现新能源、多能源的替代与利用。

关键词：微电网；概述；展望中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0163-01为应对全球气候变化，中国已向世界公布了自己的减排目标和计划，为此，加快实现我国能源结构调整与转型，发展包括可再生能源在内的新能源，已上升为国家战略，可再生能源电力高比例接入电网成为必然趋势。

作为一种重要的技术解决方案，微电网（micro-grid）被提出用于解决可再生分布式能源的接入和管理问题。

1 微电网概述微电网是一种由负荷和微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方面的需求。

当微电网与主网因为故障突然解列时，微电网还能够维持对自身内部的电能供应，直到故障排除。

微电网主要具有以下特点：1.1 独立性微电网是一个由多元件组成的小型独立系统，能很好的操控，可以不受外界干扰单独正常自控运行。

1.2 互动性微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上，实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。

1.3 多元性微电源构成多元化，有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。

负荷类型多元化，有敏感型、非敏感型，可控型、非可控型等。

2 国外微电网发展现状美国在世界微电网的研究和实践中居于领先地位，拥有全球最多的微电网示范工程，数量超过200个，占全球微电网数量的50%左右。

美国权威机构CERTS（Consortium for Electric Reliability Technology Solutions）最早提出微电网概念，CERTS在其微电网概念报告中，对微电网的主要思想和关键性技术问题进行了详细的描述，引入了使用电力电子技术的控制方法并形成了特色的对等控制思想，具有代表性的工程有2001年威斯康星大学麦蒂逊分校微电网示范工程，2005年北部电力微电网第一示范工程等。

微电网国内外研究水平综述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。

长期以来，电力系统向大机组、大电网、高电压的方向发展。

进入20 世纪80 年代，各种分散布置的、小容量的发电技术又开始引起人们的关注，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。

在国际上，DG 的发展方兴未艾。

在美国，1978 年修改了《公共事业法》，以法律的形式要求各电力公司接受用户的小型能源系统，特别是热电机组并网;2000 年，热电联产装机容量已占总装机容量的7 %，预计到2010 年将占其总装机容量的14 %;2008 年，风力发电装机容量达2500 万kW;太阳能装机容量达87 万kW。

国内外微电网典型示范工程1.美国美国自上世纪90年代以来发生了几次较大的停电事故，使其电力行业十分关注电能质量和供电可靠性。

因此美国对微电网的研究重点主要集中在满足多种电能质量的要求、提高供电的可靠性、降低成本和实现智能化等方面。

美国的分布式发电与微电网技术研究主要由电力可靠性技术解决方案协会(CERTS)、制造商(以GE为代表)、高等院校等进行。

CERTS最早提出了颇具权威性的微电网概念：微电网是一种由负荷和微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。

微电网相对于主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方面的需求。

在美国政府机构、电力公司、大型企业的资助下，以CERTS为首的美国各科研机构建立了一系列的微电网实验平台和试点工程。

1)威斯康辛麦迪逊分校微电网示范工程图XXX 威斯康辛麦迪逊分校微电网示范工程结构如图XXX所示,威斯康星大学麦迪逊分校微电网示范工程搭建的微电网中有两台位置对等的直流稳压电源,稳压电源经逆变器输出,输出经电抗器和变压器连接到微电网公共母线上。

公共母线上连接大小相等的5个纯阻性负荷，并通过静态开关与480V配电网连接。

本示范工程主要用来研究本地下垂控制策略，微电网暂态电压，微电网频率调整和微电网联网和孤岛模式之间的无缝切换。

2)CERTS微电网示范工程图XXX CERTS微电网示范工程结构图如图XXX所示, CERTS微电网示范工程中分布式电源为60kW微型燃气轮机,微型燃气轮机经整流后既经逆变器给负荷供电，也可以给直接给蓄电池充电。

馈线B和馈线C经公共母线连接形成微电网，微电网经静态开关接入配电网。

配电网直接给馈线C负荷供电，经静态开关与微电网连接。

正常情况下，静态开关闭合，微型燃气轮机不发电，配电网给微电网内负荷供电，并给蓄电池充电。

当配电网发生异常时，静态开关打开，形成微电网孤岛，微型燃气轮机给孤岛内负荷供电，同时，当微电网总负荷超过微型燃气轮机发电总和时，蓄电池经逆变器放电给负荷供电，维持孤岛稳定运行。

第卷第期28届学术年会V ol. No.2012年9月 May. 2012 国内外微电网实验与示范工程概述张佳军1，赵冬梅1，刘海涛2，刘燕华1(1.华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 昌平区 102206；2.中国电力科学研究院配电研究所，北京市 海淀区 100192)摘 要：微电网技术为解决分布式发电并网对大电网的影响提供了一种新的途径，现已成为了国内外研究的热点问题，然而目前尚有不少技术难题未能得到很好的解决。

为此，国内外众多高校、研究结构和企业建设了多个实验与示范工程。

本文介绍了国内外几个典型的微电网实验与示范工程的概况与研究现状，重点对美国CERTS、德国Demotec、浙江电试院等微电网实验室，以及日本Hachinohe、Archi、丹麦Bornholm、浙江东福山岛等微电网示范工程做了详细介绍，并对国内外微电网研究与发展的特点做了比较。

关键词：微电网；实验室；示范工程0引言微电网是一种将某一区域内分散的小型发电单元（分布式电源）组织起来形成的一个小型能源系统，它不仅为用户提供电能，还可以通过热电联产(CHP)或者冷热电三联供(CCHP)的形式向用户供热或制冷；它既可与传统电网联网运行，也可以孤立运行。

其内部的小型发电单元主要为微型燃气轮机、风电、光伏发电、燃料电池等分布式电源以及各种储能装置[1-2]。

目前，微电网相关技术的研究与示范工程的建设已经成为了世界性的热点话题。

然而，由于当前尚未对微电网的概念达成共识，各国和各研究机构对微电网的理解也存在差异，因而世界各地已建成的微电网实验与示范工程也存在不同的侧重点。

1国外微电网实验与示范工程1.1国外微电网实验室1.1.1 CERTS Test Bed微电网实验平台2002年，美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）最早提出了微电网的概念。

2006年，由美国电力公司（AEP）资助，CERTS在俄亥俄州首府哥伦布市的Dolan技术中心建立了CERTS Test Bed微电网实验平台。

细数国外微电网示范工程项目发展!微电网是由多种分布式电源、储能系统、能量转换装置、负荷以及监控保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的独立自治系统。

凭借运行控制和能量管理等关键技术，微电网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。

示范工程是微电网相关技术及研究成果的集中验证和展示，对微电网的研究和应用均具有重要意义。

目前全球规划、在建及投入运行的微电网示范工程超过400个，分布在北美、欧洲、东亚、拉美、非洲等地区。

本文特对主要国家和地区的微电网示范工程进行介绍。

美国美国在世界微电网的研究和实践中居于领先地位，拥有全球最多的微电网示范工程，数量超过200 个，占全球微电网数量的50% 左右。

美国微电网示范工程地域分布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富，主要用于集成可再生分布式能源、提高供电可靠性及作为一个可控单元为电网提供支持服务。

美国能源部对推进美国微电网的研究和发展起到了重要作用，其资助的微电网示范工程亦具有重要的典型意义。

美国能源部于2009 年启动了可再生能源与分布式系统集成项目(renewable anddistributed systems integration，RDSI)，于5 年内投资5500 万美元在8 个州建设9 个微电网示范工程项目，旨在通过集成分布式能源降低电力系统的峰值负荷。

该项目通过对微电网内部的分布式能源进行集成管理，至少能够降低15% 的配电馈线或变电站峰值负荷，从而减少大约25%的配电设备容量和10% 的发电设备容量。

海外项目改造工程临时供电系统的策划与实施摘要：海外工程升级改造项目的改造阶段，重水反应堆处于带料冷停堆状态，需建立一套稳定有效的临时供电系统，以保证反应堆重要仪表对堆芯状态的持续监测，同时满足施工用电及业主办公用电需求。

如何在保证反应堆安全的前提下，快速建立稳定有效的供电系统，对质量管理提出了高要求和新挑战。

关键词：海外项目；改造；临时供电系统引言阿尔及利亚（海外项目）是一座多用途重水研究堆，本次改造距海外项目竣工已有二十余载，加上业主人员疏于管理，重水堆反应堆各系统、电气线路及建筑结构均存在不同程度的老化现象。

海外项目并非对全部系统进行改造，大部分功仍需依靠一期工程安装的设备实现，且改造设备全部布置在原有建筑物各房间内，如何在布置紧凑的房间内安装新设备，如何使新老设备协同工作，均为改造工程带来严峻挑战。

1临时供电系统介绍1.1工作要求为重水反应堆监测仪表提供稳定的供电，提供异常状态下的应急供电，保证改造期间对反应堆各项参数的持续监控。

准确测算临时供电系统的容量需求，保证改造期间各项施工工作顺利开展，满足业主人员办公及照明需求。

保证建立临时供电系统质量、安全、进度、成本可控。

1.2临时供电系统的建立原则监控反应堆安全状态的仪表及特殊操作用仪表需由主控室迁移至临时监控点，需为上述仪表建立临时监控点，保证仪表对反应堆各项参数的持续监测。

建立稳定有效的临时供电系统，保证施工用电、业主办公用电、现场照明用电全部满足需求。

提供备用供电方案，在异常状态下保障反应堆监测仪表、重要设备、应急通讯系统及应急照明系统正常工作。

2各系统改造期间供电方案策划2.1反应堆监测仪表供电方案监测反应堆状态所必须保留的仪表供电及信号的处理、运算均由 SPEC200仪表屏（以下简称SPEC200）进行。

SPEC200将从主控室整体迁移至临时监控点，原有供电电缆由主控室穿墙至临时监控点。

增设一台专用配电柜（容量2kW）为SPEC200供电，专用配电柜正常状态下由101子项222房间应急母线Ⅴ段供电，异常状态下由应急母线Ⅵ段供电。