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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。
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。
微电网发展研究综述摘要：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。
本文首先阐述了微网研究的背景，分布式发电的含义以及微电网的结构和概念。
其次，介绍了微电网能量管理的含义和微电网协调控制方法。
关键词：微电网；能量管理；协调控制1.微电网研究的背景能源是人类创造财富的基础,同时也是人类文明发展的动力。
近年来,随着世界经济和工业的飞速发展,全球对能源的需求也迅速加大,但是,传统的能源如煤炭、天然气、石油等不可再生的能源正在日渐枯竭,能源危机以及由于过度使用不可再生能源所造成的环境问题己经摆在了全人类的眼前[1]。
为了解决这一问题，越来越多的人寄希望于风能，太阳能，生物只能等新型能源。
这也使得开发和利用可再生清洁能源、构建可持续发展的能源系统逐渐成为世界各国的共识与必然发展趋势[2]。
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显，主要存在以下几个问题：（1）成本高（2）运行难度大（3）抗事故能力低，在发生电网事故时会影响范围扩大，若是处理不当，可能会造成大面积停电（4）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。
尤其在近年来世界分为内接连发生几次大面积停电事故之后，电网的脆弱性充分暴露了出来[3]。
文献[4]中阐述了2003年8月14日美加大停电波及5000万人口的供电范围，大范围停电达到29小时，造成重大的经济损失，是美国历史上最严重的停电事故。
文献[5]分析了2008年初,我国南方地区发生罕见冰雪灾害,500KV主网架受到重创，电网多处解列或孤网运行, 网架结构受到破坏，导致局部区域完全停电,随后引发了更大规模的停电事故。
因此急需新的发电，供电方式对大电网给予补充和支撑，以提高电网供电的可靠性，减少损失，分布式发电正式解决这一问题的重要方法之一。
分布式发电是值利用各种可用和分散存在的能源，包括可再生能源（太阳能，生物只能，小型风能，小型水能，波浪能等）和本地可方便获取的化石类燃料（主要是天然气）进行发电供能的技术。
微电网技术及其发展现状研究摘要：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。
微电网相关技术及方向研究摘要：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。
微电网以其更具弹性的方式协调分布式电源，从而促进充分发挥分布式发电的作用。
本文主要介绍了微电网的相关技术以及国外的发展情况，并对国内的发展前景作出分析。
关键词：分布式发电，微电网，CERTS1.微电网产生背景：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,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,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。
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。
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,也间接限制了对新能源的利用为了降低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(Micro-grid)2.微电网技术概念:在不改变现有配电网络结构的前提下，为了削弱分布式电源对其的冲击和负面影响，美国电力可靠性技术解决方案协会(The Consortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS)提出了一种能更好地发挥分布式发电潜能的一种组织形式——微电网(Micro Grid)。
一７６一继电器术（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＳｔｏｒａｇｅ），通过储能装置储存分布式电源的多余的能量，如超导线圈、储能电容器及储能能力巨大的超级电容器和飞轮等等。
通过对上述技术展开研究得到的系列成果，并结合电力系统用户对电能质量（ＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙ）的要求和电力系统发展趋势，逐步形成了将上述技术综合在一起而形成的特殊电网形式一微型电网（ＭｉｃｒｏＧｒｉｄ）【６】。
目前，国际上对微型电网的定义各不相同【６￣１…。
美国电气可靠性技术解决方案联合会（ＣＥＲＴＳ—ＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍｆｂｒＥ１ｅｃｔｒｉｃＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＴｅｃｈｎ０１０９ｙＳｏｌｕｔｉｏｎｓ）给出的定义为：微电网是一种由负荷和微型电源共同组成系统，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，并提供必需的控制；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的要求。
欧盟微电网项目（ＥｕｒｏｐｅａＩｌＣｏ舢【１１ｉｓｓｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔＭｉｃｒｏ—ｇｒｉｄｓ）给出的定义是：利用一次能源；使用微型电源，分为不可控、部分可控和全控三种，并可冷、热、电三联供；配有储能装置；使用电力电子装置进行能量调节。
美国威斯康辛麦迪逊分校（ＵＩｌｉｖｅｒｓｉｔｖｏｆＷｉｓｃｏｎｓｉｎ—Ｍａｄｉｓｏｎ）的Ｒ．Ｈ．ｈｓｓｅｔｅｒ给出的概念是：微电网是一个由负载和微型电源组成的独立可控系统，对当地提供电能和热能。
这种概念提供了一个新的模型来描述微电网的操作；微电网可被看作在电网中一个可控的单元，它可以在数秒钟内反应来满足外部输配电网络的需求；对用户来说，微电网可以满足他们特定的需求：增加本地可靠性，降低馈线损耗，保持本地电压，通过利用余热提供更高的效率，保证电压降的修正或者提供不问断电源。
图１是威斯康新大学新能源实验室的微电网结构图。
综合以上，并结合我国电网的实际状况，本文可以得出微电网的定义：能量来源主要为可再生能源；发电系统类型可为微型燃气轮机（Ｍｉｃｒｏ—Ｔｕｒｂｉｎｅ）、内燃机（ＧａｓＥｎｇｉｎｅ）、燃料电池（ＦｕｅｌＣｅＵ）、太阳能电池（ＰＶＰ甜ｌｅｌ）、风力发电机（ＷｉｎｄＧｅｎｅｒａｔｏｒ）、生物质能（ＢｉｏｍａｓｓＥｎｅｒｇｙ）等；系统容量为２０ｋｗ～１０Ｍｗ；网内的用户配电电压等级为３８０Ｖ，或者包括１０．５ｋＶ；如与外部电网进行能量交换，电压等级由微电网的具体应用等情况而定。
微网技术体系研究概况国网电力科学研究院李澍森2011.11目录微网技术研究的国内外现状1微网核心技术2电网应对微网接入的策略3微网标准4微网政策和管理机制5微网技术的背景分布式发电分布式发电： 有利于一次能源的多元化发展可再生能源，减少排放污染发展可再能源减少排放污染 提高能源综合利用效率提高电网供电的安全、可靠性对能源发展趋势的预测（德国乌帕塔尔气候环境与能源研究院&德国西门子研究中心）分布式发电开始发展并受到重视但是现有电力网络难以承受大规模分布式电源的并入，如果简单地从电网角度对DG 提出严苛的并网条件和标准，又会导致分布式电源的潜能无法充分释放和发挥，分布式发电本身的运行稳定安全性经济性和效益更无法体现式发电本身的运行稳定、安全性、经济性和效益更无法体现。
微网的提出：LC以一组分布式发电为集群分割网络，通过MV LVDMS 适当的管理和控制改夏威夷国内外现状国家代表性的基础项目相关技术夏威夷等洁净能源计划可再生能源发电技术微网概念即插即用微网岛微网规划美国CERTS 的微网项目微网概念、即插即用微网Madriver 微网微网示范验证分布式发电渗透下的电网稳欧盟DISPOWER 计划定与控制、电能质量技术等MICROGRID 项目MOER-MICROGRIDS 项目微网运行与控制技术等CERTS 微网测试欧洲相关项目日本群马光伏发电计划大量光伏渗透下的电压协调控制NEDO 开展的一系列项目微网试验示范研究系统试国外研究起步较早，在日本各地示范关键技术方面已取得一些突破，并在小规模微网中得到验证；目前正推动微网向更高电压等国内外现状863973自然科学基金国网公司地方项目清中科合肥天其理工业企业规划技术电源技术华大学院电工所工业大学津大学他院校论探索国际合作运行技术保护与控制技术研究和示范处于起步探索阶段但是随关段，但是随关键技术研发进度加快，平台建设及示范探索将进入快速发国内示范工程目前国内部分地区已经建成了微网示范工程,主要包括:佛山微网、珠海东澳岛微网、河南财专微网、河北承德微网“河南光储联合微网运行控制综合研究和工程应用”该项目是国家电网公司智能电网领域的试点工程。
