3微电网运行控制技术
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智能微电网的调度与控制
智能微电网的调度与控制智能微电网是一种基于分布式能源资源和智能调度控制技术的现代化电力系统，它具有高效、可靠、环保等诸多优点。
随着社会经济的不断发展和环境问题的日益凸显，智能微电网作为一种新型的电力供应方式，正在逐渐受到人们的关注和重视。
一、智能微电网的基本概念智能微电网是指一种小规模的、近距离供电的电力系统，通常由多种分布式能源资源、能量存储设备和智能调度控制系统组成。
其主要特点包括资源多元化、供电可靠性高、环境友好等。
智能微电网的基本工作原理是利用先进的通信和控制技术，实现对电力系统中各种设备的统一调度和管理，以提高系统的运行效率和经济性。
同时，智能微电网还可以实现与主电网的互联互通，以实现电力资源的共享和优化利用。
二、智能微电网的调度与控制技术1. 电力系统的调度管理智能微电网的调度管理是指通过对各种设备的运行状态进行监测和控制，实现对电力系统的灵活调度和优化配置。
其中，智能微电网的调度管理主要包括负荷预测、发电计划、存储能量管理等内容。
在负荷预测方面，智能微电网可以通过对用户用电行为的数据分析和建模，实现对未来负荷的精确预测，从而为发电计划和设备运行提供参考依据。
而发电计划则是通过对各种发电设备的性能参数和运行条件进行分析和优化，确定最佳的发电方案，以满足用户需求和系统运行要求。
此外，存储能量管理是智能微电网调度管理的另一个重要方面。
通过合理地配置储能设备和优化其运行策略，可以实现对系统中电能的储存和释放，以提高系统的供电可靠性和经济性。
2. 智能控制技术的应用智能微电网的智能控制技术是实现对系统运行状态实时监测和控制的关键。
其中，智能微电网的智能控制技术主要包括数据采集、通信技术、控制算法等内容。
数据采集是智能微电网智能控制技术的第一步，通过对系统中各种设备的状态和性能参数进行实时采集和监测，可以为系统控制提供准确的数据支持。
通信技术则是实现各种设备之间的信息交互和协调，以实现对系统整体运行的统一调度。
微电网运行与控制概论——20140916
天然气 其他形式 新能源
综合各种关于分布式电源的标准，DG具有四个基本特征。
特征一：直接向用户供电，潮流一般不穿 越上一级变压器。 特征二：装机规模小，一般为10MW及以下。 18个典型国家（组织）中，13个为10MW及 以下，3个为数十MW级，2个为100MW级。 特征三：通常接入中低压配电网，一般为10（35）kV及以下。18个典型国家 （组织）中，8个为10kV及以下，7个为35kV级，3个为110（66）kV级。 电网 电网
工厂企业
居民
时间轴/h
分布式电源并网运行方式
输电 网络
高压配网
G
G
G
G
以分布式电源（DG）为单元 优点：接入方便，运行简单 缺点： 系统故障退出运行 间歇性影响周边用户 能源综合优化困难 对电网运行调度提出了挑战 上述缺点将制约了DG的发展
110KV
中压配网
35/10KV
负荷 低压配网 0.4KV 负荷
用户应用层支持人机交互，支持展示微 电网运行状态与功能。 分析决策层分析网络状态分析、潮流计 算，进行经济性和可靠性评估。时间尺 度为小时（h）级 微网运行层实现对微网的电气控制，时 间尺度为分钟（min）级 物理层控制控制微电源和储能装置，时 间常数在毫秒（ms）级到秒（s）级
微电网分层(主从)控制框图
独立运行的PV系统组成
并网运行的PV系统组成
风力发电
调节发电机 转速适应风 速变化
感应式发电机
旁路开关
无法调节无 功，需增加 无功补偿
10 ... 24 kV, f = 50 Hz
齿轮箱
软并网控制器
运行控制器
brake
690V/10000V
交流异步发电机
综合各种关于分布式电源的标准，DG具有四个基本特征。
特征一：直接向用户供电，潮流一般不穿 越上一级变压器。 特征二：装机规模小，一般为10MW及以下。 18个典型国家（组织）中，13个为10MW及 以下，3个为数十MW级，2个为100MW级。 特征三：通常接入中低压配电网，一般为10（35）kV及以下。18个典型国家 （组织）中，8个为10kV及以下，7个为35kV级，3个为110（66）kV级。 电网 电网
工厂企业
居民
时间轴/h
分布式电源并网运行方式
输电 网络
高压配网
G
G
G
G
以分布式电源（DG）为单元 优点：接入方便，运行简单 缺点： 系统故障退出运行 间歇性影响周边用户 能源综合优化困难 对电网运行调度提出了挑战 上述缺点将制约了DG的发展
110KV
中压配网
35/10KV
负荷 低压配网 0.4KV 负荷
用户应用层支持人机交互，支持展示微 电网运行状态与功能。 分析决策层分析网络状态分析、潮流计 算，进行经济性和可靠性评估。时间尺 度为小时（h）级 微网运行层实现对微网的电气控制，时 间尺度为分钟（min）级 物理层控制控制微电源和储能装置，时 间常数在毫秒（ms）级到秒（s）级
微电网分层(主从)控制框图
独立运行的PV系统组成
并网运行的PV系统组成
风力发电
调节发电机 转速适应风 速变化
感应式发电机
旁路开关
无法调节无 功，需增加 无功补偿
10 ... 24 kV, f = 50 Hz
齿轮箱
软并网控制器
运行控制器
brake
690V/10000V
交流异步发电机
微电网运行控制与保护技术
微电网运行控制与保护技术发布时间：2022-05-26T02:00:02.956Z 来源：《福光技术》2022年11期作者：董茂华[导读] 随着能源危机和环境污染等问题的加剧以及能源需求的增加，绿色发展理念深入人心，可再生能源整合进电网成为一种不可避免的趋势。
目前，将风能和太阳能以微电网(MG)的形式整合进电网受到了广泛关注。
国网四川阿坝州电力有限责任公司四川阿坝州 623200摘要：工业化浪潮掀起以来，传统能源被大量消耗，环境污染问题也在日益突出。
在这种整体环境下，新能源的开发和利用越发受到人们的关注，我国也在风能发电和太阳能发电等领域做出了积极探索，并取得了一定的成就。
不过需要注意的是，分布式发电的间歇性始终会对电网安全产生不利影响。
为了妥善解决这些问题，为新能源技术的应用提供设备支持，研究微电网的运行控制与保护就显得尤为重要。
关键词：微电网；运行控制；保护技术1微电网运行控制随着能源危机和环境污染等问题的加剧以及能源需求的增加，绿色发展理念深入人心，可再生能源整合进电网成为一种不可避免的趋势。
目前，将风能和太阳能以微电网(MG)的形式整合进电网受到了广泛关注。
MG不仅能够为当地用户提供不间断供电，而且可以为电力系统带来多重技术上益处，如降低网络损耗、提高电压质量，从而提高电力系统的经济性和安全性。
然而，与传统的发电模式不同，MG中分布式电源(DG)的出力具有不确定性，可能造成能源的浪费。
储能装置的应用能够在一定程度上平衡DG出力的随机性。
此外，大量运行条件和每个DG运行的差异为电网的安全和经济运行带来巨大挑战。
微电网的运行控制主要分为主从控制和对等控制。
主从控制一般用于孤岛运行状态，分为主要部分及从属部分。
主要部分一般由比较稳定可靠的大容量蓄电池来充当；从属部分的要求相对较低。
而在对等控制下，微电网内的电源具有同等的地位。
微电网系统内的电源根据其本身的特点来选择对应的工作方式，各电源彼此间不需要联络线通信，实现了“即插即用”。
浅述微电网系统并网运行控制策略
⑤检查储能单元当日充放电次数是否越限。 若 越限，则发储能充放电次数越限告警。
⑥检查储能单元 SOC 是否越限。 若是充电指 令，检查储能单元当前 SOC 是否越上限；若是放电 指令，检查储能单元当前 SOC 是否越下限。 若 SOC 越限，则告知用户及电网调度 SOC 越限，进入步骤 ⑦；否则，进入步骤⑧。
2风光储联合功率控制光伏发电和风力发电的出力易受到外部气象因素影响出力会有波动可根据分布式发电预测与负荷预测的结果科学控制微电网内储能单元出力弥补风光发电实时波动性使风光储联合发电出力稳定在一定的范围内满足稳定供电的要求这就是风光储联合功率控制
研究与发展
2020年第 1期
青海科技
浅述微电网系统并网运行控制策略
⑦若 SOC 低于下限，下达充电指令，储能单元 以较大功率充电；若 SOC 高于上限，下达放电指令， 储能单元以较大功率放电。 直到 SOC 恢复到某一设 定值。
⑧按照计算目标值下达储能充放电指令并检查 执行情况。 若风光出力实时监测值与预设出力有出 入，超过允许范围，则返回④，再次根据当前风光实 时出力情况计算储能单元的出力目标值并下达充放 电指令，直到进入风光出力预测下一时段。
与计划控制相比，风光储联合功率控制策略对 储能系统的控制提出了更高的要求，计划控制策略 中，储能系统大部分时候是恒功率运行；而在风光储 联合功率控制策略中，储能系统主要进行变功率充 放电运行。 为减少储能系统日充放电次数，提高储 能系统的使用寿命，要合理选取 PM 计算参数。 2.2 基于混合储能的功率平滑控制
以储能单元的充放电计划控制为例，详细步骤 如下：
①读取储能单元充放电计划控制曲线，检查储 能单元运行状态。 若储能单元处于停机状态，下达 并网开机指令；若储能单元处于正常运行状态，进入 步骤②。
⑥检查储能单元 SOC 是否越限。 若是充电指 令，检查储能单元当前 SOC 是否越上限；若是放电 指令，检查储能单元当前 SOC 是否越下限。 若 SOC 越限，则告知用户及电网调度 SOC 越限，进入步骤 ⑦；否则，进入步骤⑧。
2风光储联合功率控制光伏发电和风力发电的出力易受到外部气象因素影响出力会有波动可根据分布式发电预测与负荷预测的结果科学控制微电网内储能单元出力弥补风光发电实时波动性使风光储联合发电出力稳定在一定的范围内满足稳定供电的要求这就是风光储联合功率控制
研究与发展
2020年第 1期
青海科技
浅述微电网系统并网运行控制策略
⑦若 SOC 低于下限，下达充电指令，储能单元 以较大功率充电；若 SOC 高于上限，下达放电指令， 储能单元以较大功率放电。 直到 SOC 恢复到某一设 定值。
⑧按照计算目标值下达储能充放电指令并检查 执行情况。 若风光出力实时监测值与预设出力有出 入，超过允许范围，则返回④，再次根据当前风光实 时出力情况计算储能单元的出力目标值并下达充放 电指令，直到进入风光出力预测下一时段。
与计划控制相比，风光储联合功率控制策略对 储能系统的控制提出了更高的要求，计划控制策略 中，储能系统大部分时候是恒功率运行；而在风光储 联合功率控制策略中，储能系统主要进行变功率充 放电运行。 为减少储能系统日充放电次数，提高储 能系统的使用寿命，要合理选取 PM 计算参数。 2.2 基于混合储能的功率平滑控制
以储能单元的充放电计划控制为例，详细步骤 如下：
①读取储能单元充放电计划控制曲线，检查储 能单元运行状态。 若储能单元处于停机状态，下达 并网开机指令；若储能单元处于正常运行状态，进入 步骤②。
第四章 微电网运行与控制技术
4.1 微电网自动控制结构与体系
4.1.1 微电网的经典结构与控制目标 1、经典微电网的基本结构 如图4.1所示，它由微电源、储能装置和电/热 负荷构成，并联在低压配电网中。微电源接入 负荷附近，很大的减少了线路损耗，增强了重 要负荷抵御来自主电网故障的影响的能力。微 电源具有“即插即用”的特性，通过电力电子 接口实现并网运行和孤岛运行方式下的控制、 测量和保护功能，这些功能有助于实现微电网 两种运行方式间的无缝切换。
P
Q
ref
u d id u q iq u d id
u d id u q iq u d id
（4-1）
ref
通过式（4-1）计算得到dq轴的电流值，把它 作为电流环参考值，与实际的电流值做差， 然后通过PI控制器。得到滤波电感参数后，设 置dq轴电压参考分量，通过Park反变换，得 到三相交流分量，通过PWM输出给逆变器。
如图4.4所示Droop控制有功-频率（P-f）和 无功-电压（Q-U）呈线性关系，当微电源输 出有功、无功增加时，运行点由A点移动到 B点，达到一个新的稳定运行状态，该控制 方法不需要各微源之间通信联系就可以实 施控制，所以一般采取对微电源接口逆变 器控制。
图4.4 频率、电压下垂特性
4.2 微电网的逆变器控制
在大电网发生故障或其电能质量不符合标准情 况时，微电网可以孤网运行，保证微电网自身 和大电网的正常运行，从而提高供电安全性和 可靠性。因此孤网运行时微电网最重要的能力， 而实现这一性能的关键技术是微电网与主电网 之间的电力电子接口处的控制环节—静态开关。 该静态开关可实现在接口处灵活控制的接受和 输送电能。从大电网的角度看，微电网相当于 负荷，是一个可控的整体单元。另一方面，对 用户来说，微电网是一个独立自治的电力系统， 它可以满足不同用户对电能质量和可靠性的要 求。
关于微电网技术及其应用关键问题分析
关于微电网技术及其应用关键问题分析摘要：微电网作为分布式发电的一种必然网络结构，是由分布式电源、电力电子装置以及负荷构成的一种新型发配电力系统。
它既能作为一个自治系统独立运行，又能作为一个可控单元并网运行。
本文针对微电网技术及其应用关键问题进行简要分析与探讨，仅供参考。
关键词：微电网技术；应用；问题1微电网概述微电网是一种新型的电网结构，其关键字是“微”，即小型电网，与传统的大规模电网相比较而言，其功能性不差，只是规模相对较小。
微电网包括几个主要部分，分别是微电源、负荷、储能系统、控制装置，可以实现自我控制、自我保护、自我管理，并且能够和其他的电网实现并网运行，同时也能独立于其他电网运行。
在微电网中有多个分布式结构，能够通过开关与常规的微电网进行连接，从而实现对整个电网的控制。
在微电网中，就地控制器是一个十分关键的部分，包括分布式电源以及相应荷载，能够实现对微电网的暂态控制，使得微电网的能量高管理变得更加稳定、安全。
从系统角度来看，微电网是一种现代电子技术，可以将各种设备、装置组在一起。
对于规模较大的电网来讲，可以将微电网看成是一个可控制的小型电网单元，其反应制动灵敏性更高，能够在较短的时间内就完成对其他装置和设备的控制，并且能够满足外部元件的配电要求。
当然，从用户的角度来讲，微电网则可以满足用户的一些要求，尤其是一个个性化需求，例如降低电能损耗、节约成本、提高电压稳定性等，都可以通过微电网技术实现。
正是由于微电网可以与大电网并网运行也能实现独立运行，因此当配电网出现故障的时候微电网仍然能够正常运行，所以提高了电力系统的稳定性，防止由于电力故障导致各种电气设备不能运转。
根据当前使用较多的一种关于微电网的定义得知，微电网中的电源可以实现同时提供电力和热力，而且微电源大多是电子型的，具有一定的灵活性，能够确保以一个集成系统运行，正是由于微电源的灵活性，使得整个微电网成为一个可以独立运行的单元，能够提高电器元件对电源的需求。
微电网运行与控制3
微电网的结构和组成
电源：分布式电源，如光伏、 风电等
储能装置：电池储能、超级电 容储能等
负荷：工业、商业和居民用电 负荷
控制系统：用于监控和控制微 电网的运行
微电网的特点和优势
独立性：微电网能够独立运行，不受大电网故障的影响。 高效性：微电网能够实现能源的优化配置，提高能源利用效率。 灵活性：微电网能够根据用户需求进行灵活调整，满足多种场景的应用需求。 环保性：微电网采用可再生能源，具有环保、低碳的特性，符合可持续发展要求。
独立运行方式
定义：微电网在孤岛上运行，与外部电网断开连接 特点：独立控制、自我平衡、频率稳定 适用场景：偏远地区、海岛等 优势：提高能源利用效率、减少对外部电网的依赖
切换运行方式
并网运行：微电网与 大电网相连，利用大 电网作为备用电源， 实现电能的互补。
孤网运行：微电网断 开与大电网的连接， 独立运行，通常在紧 急情况下使用。
优化运行的目标： 降低运行成本，提 高经济效益
关键技术：需求响 应管理、储能技术、 智能调度等
优化策略：根据实 时电价、用户需求 等因素进行动态调 整
经济效益：提高能 源利用效率，减少 对传统电网的依赖 ，降低能源费用
微电网的可靠性分析
微电网的可靠性评估方法 微电网的可靠性影响因素 提高微电网可靠性的措施 微电网可靠性分析的实际应用
添加标题
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技术创新：微电网技术不断创新， 将进一步提高能源利用效率和系统 稳定性。
应用领域拓展：微电网不仅应用于 居民和商业领域，还将逐渐拓展到 工业和交通领域。
汇报人：
微电网在可再生能源利用方面的作用
整合可再生能源：微电网能够将多种可再生能源整合到一个系统中，实现能源的优化配置和利 用。
微电网控制简介PPT
微电网的特点：
并网针对公共连接点 以非集中的方式协调分布式电源，减轻 电网负担 提高大电网的黑启动速度
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式
并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网 运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。 孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网 脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电 能以满足微电网内部需求和稳定。 微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用但其不能实现使微电网运行在诸如电能质量经济性稳定性等多目标最优的状态这与广义上的协调控制是不符合的对等控制对等控制侧率是基于电力电子技术中的即插即用和对等的控制思想根据外特性下降法分别将频率和有功功率电压和无功功率关联起来通过相关的控制算法模拟传统电中的有功频率曲线和无功电压去向事项电压和频率的自动调节无需借助于通信
并网针对公共连接点 以非集中的方式协调分布式电源，减轻 电网负担 提高大电网的黑启动速度
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式
并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网 运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。 孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网 脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电 能以满足微电网内部需求和稳定。 微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用但其不能实现使微电网运行在诸如电能质量经济性稳定性等多目标最优的状态这与广义上的协调控制是不符合的对等控制对等控制侧率是基于电力电子技术中的即插即用和对等的控制思想根据外特性下降法分别将频率和有功功率电压和无功功率关联起来通过相关的控制算法模拟传统电中的有功频率曲线和无功电压去向事项电压和频率的自动调节无需借助于通信
微电网构成及控制技术
微电网构成及控制技术作者：苏玲来源：《科技创新导报》 2014年第36期苏玲(国网智能电网研究院北京昌平 102200)摘要：微电网是充分发挥分布式电源众多优越性的有效途径之一。
该文首先给出微电网典型辐射状结构，并对微电网构成元件分布式电源、储能装置、静态开关和电力电子器件进行详细介绍；其次对微电网控制策略进行分类，并阐述了集中控制、分散控制和混合控制各种方法的特点；最后对微电网重要意义进行总结。
关键词：微电网分布式电源集中控制分散控制混合控制中图分类号：TM7文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)12(c)-0053-01随着对太阳能、风能等可再生能源的日益重视，分布式供电系统逐渐增多。
大量性能不同、分散的分布式电源简单并网给电力系统带来了诸多不良影响，如保护误动、电能质量不满足要求和运行可靠性下降等。
为充分利用分布式电源的优越性，将分布式电源、负荷、储能以及控制装置等整合成为单一可控的单元即微电网，既满足用户对于电能的需求，又对用户供应冷、热能。
正常情况下微电网与配电网并联运行，配电网发生故障时微电网快速断开联接孤网运行，并继续对微电网内重要负荷供电；配电网故障切除后，微电网进行同期后重新与配电网并联运行。
1 微电网构成1.1 微电网结构微电网一般呈辐射状，经一主隔离设备与上级电网相连，相对于上级电网表现为可控单元，可实现孤网或并网运行及两种运行模式间的无缝切换。
整个微电网装设潮流控制器、保护协调器、能量管理器等控制装置，能量管理器负责接受调度指令及优化微电网运行。
馈线装设热电联供分布式电源，向敏感负荷和热负荷提供电能和热能，实现对负荷的分层分级控制。
当外部电网发生故障或电能质量不能满足要求时，微电网断开与外部电网联接孤网运行，微电网内负荷全部由分布式电源供电，若不能保持微电网内部电能供需平衡，则切除对非敏感负荷的供电。
故障消除后，微电网经平滑无缝切换，重新恢复和外部电网并联运行。
微电网运行控制解决方案及应用
微电网运行控制解决方案及应用张新昌【摘要】Micro grid is an effective organization form of the distributed resource. Micro grid technology integrates the relationship between distributed resource and distribution network, which realizes the distributed generation controllable, and solves the problem that distributed generations access distribution network. Micro grid can be regarded as a controllable unit of the power grid, which can run under either grid-connectedness or independence. This paper discusses microgrid operation control solution based on three-layer structure, which adopts the microgrid communication technology based on IEC61850 standard, dynamic stability control technology with rapid response, and microgrid energy management steady control technology based on optimizing operation. Finally, a practical engineering of micro grid is introduced.%微电网是分布式电源的有效组织形式。
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微电网运行控制技术吴福保(wufubao@)报告内容n微电网的起源/定义/特征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1.1 微电网的起源u安全保护……建筑光伏风力发电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1.1 微电网的起源u 提高供电可靠性，满足特定用户的供电服务要求u 减小高渗透率分布式电源简单并网对电网的不利影响……n 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——源自美国电气可靠性技术解决方案联合会的定义1.2 微电网的概念n 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；可在并网和独立两种方式下运行——源自欧盟微电网项目组的定义。
……1.2 微电网的概念n微电网是一种由DR组成的独立系统，一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平衡关系，微电网可以选择与主网之间互供或者离网模式运行——源自日本东京大学的定义n微电网是指以分布式发电技术为基础，靠分散型资源或用户的小型电站为主，结合终端用户电能质量管理和能源梯级利用技术形成的小型模块化、分散式的供能网络。
微电网能实现内部电源和负荷的一体化运行，并通过和主电网的协调控制，可平滑接入主网或独立自治运行，充分满足用户对电能质量、供电可靠性和安全性的要求——源自2009年3月在国网电力科学研究院召开的“微网技术体系研究”工作会议……1.3 微电网的特征n微型化微型化是微电网的首要特征，主要体现在电压等级低，在我国应以380V为主；系统规模小，一般在兆瓦级以下；与终端用户相连，电能就地利用。
1.3 微电网的特征n自平衡微电网通过综合调节分布式发电、储能和负荷实现微电网内部电量的自平衡，与外部电网电力交换很少。
并网运行时，微电网内的负荷是其主要电力用户，微电网产生的电能应满足就地消纳的原则。
离网运行时，通过调节分布式发电和储能系统，保障全部或部分负荷的供电需求，实现离网状态下微电网电量的自平衡。
n清洁高效微电网内的分布式电源应以风力发电、光伏发电等清洁能源为主，或者是以能源综合利用为目标的发电形式，如冷、热、电联供系统1.3 微电网的特征，余热余压发电系统等。
微电网对化石能源的利用应体现出“高效”的特点，能源综合利用率一般应达到70%以上。
同时，微电网应配置高效的能量管理系统，使得整个系统运行在经济、节能、环保的状态。
报告内容n微电网的起源/定义/特征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2.微电网系统的典型结构2.1 微电网的组成与结构PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 2.微电网系统的典型结构2.1 微电网的组成与结构n 微电网中存在着多种能源输入（风、光、氢、天然气等），多种能源输出（电、热、冷），多种能源转换单元（光/ 电、热/电、风/电、交流/直流/交流）以及多种运行状态（ 并网、离网）使得微电网的动态特性相对于单个的分布式 发电系统而言更加复杂。
n 除了各分布式发电单元的动态特性外，网络结构与网络类型（直流微电网或交流微电网）也将在一定程度上影响着 微电网的动态特性。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 2.微电网系统的典型结构2.2美国电气可靠性技术解决方案联合会提出的微电网结构 2.2美国电气可靠性技术解决方案联合会提出的微电网结构微电网的基本结构中有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上为非重 要负荷。
馈线A中含有一个以CHP形式 运行的DG，同时向用户提供热能和电 能。
当外界大电网出现故障停电或其电 能质量不能满足负荷要求时，微电网可 以通过主隔离开关切断与大电网之间的 联系，进入离网运行状态。
此时微电网 内的负荷全部由DG供电．馈线B通过公 共母线得到电能正常运行。
如果分布式 电源电量不能满足需求，可以断开馈线 B停止对非重要负荷供电，保证对重要 负荷的供电要求。
当故障解除之后，主 隔离开关重新合上，微电网重新恢复和 主电网同步运行。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 2.微电网系统的典型结构2.3 欧洲微电网典型结构微电网通过位于中压/低压变电 站的微网中央控制器(MGCC)进行 管理和控制，MGCC具有经济性管 理和控制等功能，位于分层控制系 统之首。
在系统的第二层，控制器 位于负荷侧(负荷控制器， LC)或分 布式电源侧(微电源控制器，MC ) ，它们之间通过MGCC交换信息， 而MGCC通过设定LC和MC的参考 点控制微网的运行。
LC控制负荷中 断，包括紧急状态切负荷等;MC则 控制每个分布式电源的有功和无功 出力。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 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PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.1 微电网监控系统体系结构n 微电网监控系统一般采用三层结构，由微电网能量管理系统（MEMS），微电网协调控制器、微电网 设备就地控制器组成，在微电网容量小、结构简单 的情况下，监控系统结构由微电网能量管理系统（ MEMS），微电网设备就地控制器两层组成， ），微电网设备就地控制器两层组成， MEMS将同时完成协调控制器和能量优化管理的功 能。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.1 微电网监控系统体系结构n三层微电网监控系统典型结构由微电网能量管理系统（MEMS），微电网协调控制器、 微电网设备就地控制器三层结构构成。
MEMS与微电网协调控制器采用以太网接口，通 过104规约进行通信。
根据微电网内各设备实际情况，微电网协调控制器与就地控制器之 间的通信方式包括RS485、CAN、以太网等，并可能采用多种通信规约。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.1 微电网监控系统体系结构n两层微电网监控系统通信主要存在于MEMS与就地控制器之间。
MEMS的前置机可直接 接入以太网或通过终端服务器接入RS485/232，就地控制器如采用CAN等其他通信方式 ，需转换为以太网后接入MEMS前置机。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.2 微电网就地控制器（LC） 微电网就地控制器（LC）微电网就地控制器由所有针对负荷和线路的测控保护设备和分布式电源控制器组成， 具体包括负荷控制器、DG控制器、储能控制器，在微电网离网运行时，微电网就地控制 器还将包括主电源控制器。
n DG控制器：实时监测DER接口装置运行信息，包括输入电压、电流、频 率（可选），输出电压、电流、频率，工作温度，输出有功功率，无功功率， 功率因数，装置效率等，就地控制器按时上送设备运行信息微电网协调控制 器。
由于DER出力具有时变性，不可预知性和不对称性，因此DG运行状态 有3种：最大功率输出，限功率输出和退出运行。
n 储能控制器：储能控制单元与DG控制器相似，按时收集储能装置运行信息， 上送至微电网协调控制器，同时接受协调控制器的调度，转换当前运行方式 n 负荷控制器：按重要等级可分为敏感负荷、可控负荷、可切负荷，在微电 网并网运行时，全部负荷投入运行；在微电网离网运行，微电网优先保证敏 感负荷供电，安排可控负荷有序投入，可切负荷退出运行。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.3 微电网中间协调控制器（MC） 微电网中间协调控制器（MC）微电网协调控制器是微电网监控系统的重要部分，完成微电网的运行控制和模式切 换，主要功能如下：n微电网并网运行控制：微电网并网运行时，按照MEMS给定的交换功率曲线，根据DER 和负荷的预测结果，适当控制DG出力，储能系统装置充放电、负荷投切，同时协调控制 层调节各DR、无功补偿装置等设备，保证电压在合格范围内； 离网运行控制：微电网离网运行时，主电源提供电压/频率参考值，稳定微电网运行，为 维持微电网功率平衡，保证重要负荷供电，协调控制层还将调整运行设备，实时检测微 电网频率，调整储能出力，调整离网系统的供需平衡，维持微电网电压/频率恒定。
并/离网模式切换：协调控制层与就地控制层相互协作，调整主电源控制模式，对负荷进 行分级，协调DER与储能出力，依次安排重要负荷恢复供电，使微电网快速安全地完成 模式转换，进入离网运行模式。
离/并网模式切换：在检测到主网故障恢复后，且得到主网调度允许后，协调控制层启动 重新并网程序。
nnnPDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.4 微电网能量管理系统（MEMS） 微电网能量管理系统（MEMS）MEMS接受电网调度/控制指令，通过优化计算形成各个微电网协调控制器的综合运 行控制指令，下发给微电网协调控制器；同时收集分析微电网协调控制器上送的各微电 网子系统运行信息，评估当前微电网运行状态，并可上送结果至外电网监控系统。
从软 件架构上MEMS包含五个平台层次。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 3.微电网监控系统体系架构3.5 微电网监控系统硬件结构n微电网监控系统硬件结构一般包括数据采集服务器、SCADA服务器、监控工作站、维护 工作站、WEB服务器以及相关UPS电源、网络交换通信设备、对时设备组成。