(20151219)微电网发展与开发思路

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。

微电网技术的研究与优化随着城市化进程的不断深入以及能源需求的不断增长，传统的中央供电方式面临着越来越大的挑战。

同时，在环保和能源利用效率等问题上，人们的需求越来越高。

这种情况下，微电网技术应运而生。

微电网是一种由小型能量装置组成的、相互连接并交换电能的能源系统，它能够满足局部用电的需求。

因此，微电网技术的研究和优化显得十分重要。

一、微电网技术的原理与分类微电网的技术原理是将分散的小型能源装置如太阳能、风能、发电机等通过微电网控制器互联，形成一个微型独立电力系统，供应周边的用户。

微型电网可以分类为 AC 微网和 DC 微网两种，分别表示使用交流电和直流电进行可再生能源的收集和分配。

二、微电网技术的优点与传统的集中式电力供应系统相比，微电网技术具有以下优点：1. 不中断电，保障供电可靠性。

微电网技术采用分布式的发电模式，使得供电的可靠性大大提高，避免了断电的风险。

2. 降低能源成本。

由于微电网采用的是分布式能源装置，且逐渐淘汰了传统的燃油发电，因此能够大幅度降低能源成本。

3. 更好的使用可再生能源。

微电网技术可以高效地利用可再生能源如太阳能、风能等，实现能源的可持续利用。

4. 协调能源资源。

微电网可以根据需求优化能源分配，协调能源资源，可以最大限度地利用局部能源资源，达到节能的效果。

三、微电网技术的研究重点目前，微电网技术的研究方向主要有以下几个方面：1. 优化微电网控制算法。

微电网的控制算法是保证微电网正常运行的核心，因此优化微电网控制算法十分重要，可以通过建立合适的微电网控制算法模型，控制系统的稳定性和可靠性。

2. 提升微电网系统的效率。

提升微电网系统效率的方法有很多，如优化微电网设备的设计和安装等，还可以通过控制系统来提高效率等手段。

3. 实现微电网的智能化控制。

随着互联网和物联网技术的发展，微电网技术也越来越智能化，可以实现远程监管等功能。

四、微电网技术发展趋势从目前的研究和发展趋势来看，微电网技术将以智能化、自动化和绿色化为主要目标。

微电网发展之我见李卫良微电网(microgrid)，顾名思义，微小的电网或微型的电网；既命之为微电网，则不失为一个电网，就传承着电网的特征，既有发电，又有用电；既有电源点，又有负荷点。

从事物由小到大的发展来看，大电网应该从微电网发展而来。

那么，大电网经过一百多年发展，为什么又提出微电网的概念呢？现今的微电网又与以往的小电网（满足小范围内或者特定用户负荷需求，不妨称之为小电网）有何区别？是否值得发展？又该如何发展？首先，从世界电力工业发展历程来看，微电网应该天生俱在。

最早的火力发电是1875年在法国巴黎北火车站的火电厂实现的，这座火电厂安装直流发电机，给附近照明供电，但是利用直流；第一个完整电力系统（直流系统）由爱迪生在纽约城历史上有名的皮埃尔大街站建成，1882年9月投入运行，由一台蒸汽机拖动直流发电机供给半径约1.5km面积内的59盏白炽灯，110V地下电缆，容量很小仅是满足局部照明；1886年后，由于直流无法远距离送电的局限性显露出来，输电要高电压，发用电不接受高电压，需要基于交流的变压技术，西屋公司在美国建立了第一座交流发电厂；与此同时，出现交直流之争，爱迪生主站直流，西屋偏好交流，辩论激烈，西屋所看好的交流电最终战胜了爱迪生所看好的直流电，成为西方工业世界的主要电力传输和利用形式；1891年第一条三相交流高压输电线路在德国运行，包含1台230kVA发电机，1台95/15200V升压变、2台13800/112V降压变；1895年在尼亚加拉瀑布安装了第一台水轮发电机（5000千瓦），采用交流的方式输送到30km以外的区域，实现交流远距离送电，容量也越来越大。

可见，从整个电力系统发展史来看，无不遵循事物发展历程，从无到有，从小到大。

发电容量也是从小到大，那么，是否可以理解为从微型起步的呢？刚起步的电网雏形是否也可以理解为包含小容量的发电、短距离的输电和局部用电呢？是否只是因为刚起步，没有人定义为微电网呢？而且从电网应用来看，局部地区形成一个孤独的电网也是历来有之，那这样的电网又算不算微电网呢？其二，从目前微电网的定义来看，微电网沿袭了电网的形态。

微电网设计与优化随着能源需求的不断增长以及环保意识的提高，微电网已经成为了一种越来越受欢迎的能源解决方案。

微电网是一种小型的、独立的电力系统，能够为局部区域提供高效的电力供应。

微电网通常由多种能源组成，如太阳能、风能、地热能等，同时也可以与大型的电网相互连接，实现能源的互补和共享。

本文将介绍微电网的设计与优化，分别从电源选择、能量存储和电网控制等方面进行论述。

一、电源选择在微电网的设计中，电源的选择是最重要的一步。

常见的微电网电源包括太阳能、风能、水能、燃料电池等。

对于不同的电源，其特点和适用场景也有所不同。

太阳能是目前最常见的微电网电源之一，具有环保、安全、可靠等优点。

太阳能电池板可以将光能转换成电能，为微电网提供不间断的电力供应。

在设计太阳能微电网时，需要考虑的因素包括地理位置、光照程度、天气变化等。

风能也是常见的微电网电源之一。

与太阳能相比，风能更加稳定，不受天气等因素的影响。

风能微电网通常采用风力发电机来产生电能，同样需要考虑适宜的地理位置、风力等因素。

水能也可以作为微电网的电源之一。

水能微电网通常采用水力发电机来产生电能，具有稳定、可靠、环保等优点。

在设计水能微电网时，需要充分考虑水流量、水位变换等因素。

燃料电池是一种新型的微电网电源，可以将氢气与氧气结合产生电能。

燃料电池微电网具有高效、环保、稳定等特点，但是目前还存在成本高、应用范围有限等问题。

二、能量存储能量存储是微电网设计中不可缺少的一环。

由于微电网电源的不确定性和不稳定性，能量存储具有平衡能量供需、提高系统稳定性等重要作用。

目前常见的微电网能量存储包括电池储能、氢储能、超级电容储能等。

其中，电池储能是最常见的一种。

电池储能可以直接将电能储存起来，随时供应给微电网。

与此同时，性能稳定的电池储能也可以为微电网提供备用能源。

氢储能是比较新兴的一种微电网储能技术。

氢储能可以将电能转化成氢气，储存成为氢气的形式，需要时再将氢气再转化为电能供应给微电网。

浅谈微电网技术的发展及应用作者：李晶肖志斌刘义友来源：《科技创新与应用》2015年第35期摘要：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。

关键词：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，在实际的应用过程中，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。

电力系统中微电网的设计与优化随着能源问题的日益凸显，传统的大型电力系统已经面临着供应不足、能源浪费和环境污染等诸多问题。

在这种背景下，微电网作为一种新兴的能源供应和管理模式，逐渐受到了广泛关注。

微电网，简而言之，是由分布式能源资源和负荷组成的本地供电系统。

它能够独立运行，并与主电网实现互联互通。

微电网的设计与优化，涉及到充分利用分布式能源资源、提高系统效能、保障供电可靠性等多个方面的问题。

首先，微电网的设计要充分考虑分布式能源资源的利用。

分布式能源资源包括风力发电、太阳能发电、储能系统等。

通过合理配置这些能源资源，能够实现微电网的自供自用和剩余能量的向主电网输送。

设计时需要综合考虑能源资源的稳定性、可再生性和经济性，以确保微电网的可持续发展。

其次，微电网的设计还需考虑系统的效能。

微电网应当通过采用高效的能源转换设备和管理控制系统，最大限度地提高能源的使用效率。

比如，可以使用高效的逆变器和变频器来降低能源转换过程中的能量损失；可以通过智能调度和动态负载管理等措施，提高系统的能源利用率。

优化微电网的效能是提高整个系统经济效益的重要手段。

另外，保障供电可靠性也是微电网设计优化的一项重要任务。

微电网作为一个孤立运行的系统，需要具备自主供电能力，以保证负荷的持续供电。

为此，设计时需要合理配置备用电源、制定备份能源供应策略，并考虑应急设备的容量和备件的储备等。

此外，在系统设计中也需要充分考虑系统的安全性、稳定性和可靠性，以应对各种潜在的故障和灾害。

在微电网的设计与优化过程中，还需要考虑到系统的可扩展性与灵活性。

随着能源需求的增长和技术的进步，微电网可能需要不断扩展和升级。

因此，在设计时需要预留一定的冗余容量和系统接口，以便于未来的扩展。

此外，还需要考虑到微电网与主电网的互联互通，并设计相应的能源调度和电力交换策略，实现两者的平稳过渡。

在微电网的设计与优化工作中，还应当注重系统的智能化和数字化。

通过采用先进的监测装置和远程控制系统，能够实时监测能源生产和消耗情况，并进行智能调度和运行优化。

微电网运行与管理技术创新与应用微电网是指由可再生能源和储能设备组成的小型电力系统，能够独立运行并满足一定范围内的电力需求。

随着可再生能源技术的进步和发展，微电网运行与管理技术创新与应用已经成为当今能源领域的热点。

本文将重点探讨微电网运行与管理技术创新及其应用。

首先，微电网运行与管理技术创新是指通过引入新的技术手段和管理方法，提高微电网的运行效率和可靠性。

技术创新方面，目前主要包括可再生能源的发电技术、储能技术和能效优化技术。

可再生能源的发电技术包括太阳能发电、风力发电、水力发电等，这些技术的不断创新和发展使微电网的可再生能源占比不断提高。

同时，储能技术的创新也是微电网运行与管理的关键，通过将多种储能技术相结合，可以实现对微电网能源的存储和释放，提高微电网的供电可靠性。

能效优化技术则通过实时监测微电网的能源消耗和需求，通过智能控制手段调整能源的分配和使用，达到节能和降低运营成本的目的。

其次，微电网运行与管理技术的创新也需要与传统电网的互联互通。

传统电网与微电网的互联互通可以实现双向输电和信息交换，提高整个电网的运行效率和供电可靠性。

而实现这种互联互通的关键技术就是智能电网技术。

智能电网技术通过在微电网中引入智能监控和控制系统，实现对电力系统的在线监测和智能管理；同时，通过与传统电网的连接，能够实现对电力系统的互联互通，并根据电力系统的供需情况进行协调和调度，以实现最优化的能源分配和使用。

最后，微电网运行与管理技术的应用主要体现在以下方面。

首先，它可以应用于城市分布式供电系统中，实现对城市部分区域的独立供电，提高电网的供电可靠性和抗灾能力。

其次，它可以应用于偏远地区的电网建设，通过发电和储能设备的组合，可以解决偏远地区的电力供应问题，提高当地居民的生活条件。

此外，微电网还可以应用于工业园区和企业的供电系统中，提供一种可靠的、可持续的电力供应方案，以满足高能耗行业的电力需求。

在实际应用中，微电网的运行与管理面临着一些挑战。

微电网技术现状及发展方向分析摘要:伴随着智能电网建设的全面推进，未來的电网系统可通过能效电厂、智能变电站以及微电网来整合分布式电源,使得分布式电源能够平滑接入电网或独立运行，实现分布式电源与负荷的一体化运行，充分满足电力用户对供电可靠性、安全性和电能质量的要求。

分布式发电有望成为能源系统中极其重要的组成部分，并在现代能源体系中发挥着越來越重要的作用。

一般意义上说,分布式电源通常装设在用户侧，利用可再生能源或化石能源,并就地消纳所产生的能源，从而实现能源的梯级利用。

它们具有经济效益好、能源利用效率高、节能环和发电方式灵活等优势,有利于实现能源体系的多元化清洁发展。

关键词：分布式技术；微电网；方向；措施0引言近年来，随着电力市场改革巧伐的推进，以及低碳经济目标的细化，分布式电源得到迅速发展。

与此同时,政府也陆续出台了多部政策支持分布式发电及并网的发展。

本部分将简要概述分布式发电,并对我国分布式发电现状和分布式发电并网相关政策进行分析.在这种情况下,清洁能源和可持续能源的开发和利用被人们寄予厚望。

近几年来,我国煤炭等常规能源严重紧缺，因为燃煤而导致的大气污染等环境问题也日益加重.以集中的、单一的供电方式为主要特征的电力系统引起的能源问题、环境问题越来越引起社会的广泛关注。

寻求新型清洁能源和更加优化的电力系统结构已经成为当务之急.为了满足我国经济发展和环境治理的双重需要，在现有电网上大力发展分布式发电技术将是电力系统今后发展的必然趋势。

1 发展微电网的意义随着终端用户用电多样性不断増加、供电可靠性要求不断提高，分布式电源应运而生.首先是在欧美发达国家推广应用，包括分布式风电、光伏、生物质能、燃气等清洁能源发电，一般发电功率在数千瓦至数百兆瓦。

随着新能源发电技术的不断进步,分布式电源在能效和环保方面的优势逐渐凸显，吸引了越来越多的投资者,并网规模也随之增加。

通常情况下,分布式电源反屈迅速，风电、光伏、小水电，以及储能设备等分布式电源肩停迅速，可以快速响应负荷需求,能够在大电网发生重大事故时发挥重要的作用。

中南大学信息科学与工程学院微电网的介绍及其发展[键入文档副标题]学生姓名：班级：学号：指导老师：16▪01▪11微电网的介绍及其发展摘要：微电网是智能电网的有机组成部分．智能程度的高低主要体现微电网管理上。

综述了微电网的发展历程、研究现状，绐出了微电网发展的关键问题和相关技术论述。

关键词微电网发展前景引言能源是人类赖以生存和发展的基础，电力作为最清洁便利的能源形式，是国民经济发展的命脉。

在能源需求与环境保护的双重压力下，国内外都将目光投向了各种可再生能源的分布式发电相关技术领域。

灵活、经济与环保是分布式发电技术的重要特征，但同时一些可再生能源发电系统的出力具有较强的间歇性和随机性，电力系统中日益增多的各种分布式电源接入对其安全可靠运行提出了新的挑战。

一、什么是微电网微电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、保护和管理的自治系统。

微电网技术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运行问题。

由于分布式电源数量多而分散，电源的不同归属也无法保证调度指令能够被快速、准确、有效地执行，在配电系统中直接调度和管理大量的分布式电源会存在很大困难，微电网是解决这一问题的关键。

它将使未来配电网运行调度人员不再直接面向各种分布式电源，而是通过微电网实旋对分布式电源的有效管理，既降低了分布式电源对配电系统安全运行的影响，又有助于实现分布式电源的“即插即用”，同时可以最大限度地利用可再生能源和清洁能源。

配电系统中大量微电网的存在将改变电力系统在中低压层面的结构与运行方式，实现分布式电源、微电网和配电系统的高度有效集成，充分发挥各自的技术优势，解决配电系统中大规模分布式可再生能源的有效接入问题，是发展智能配电系统面临的主要任务之一。

近年来，微电网技术正逐步走向成熟。

美国、欧洲、日本等国家已经建立了大量不同规模、不同目标及特色的微电网实验平台与示范工程。

2015年新能源微电网行业简析
一、新能源微电网获政策支持，将加快发展 (2)
1、能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》 (2)
（1）联网型新能源微电网 (3)
（2）独立型新能源微电网 (3)
2、新能源微电网符合电力行业发展趋势 (4)
3、储能系统将助力可再生能源发电智能化 (7)
二、关注新能源微电网的提前布局者 (9)
一、新能源微电网获政策支持，将加快发展
1、能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》
2015 年7 月22 日，国家能源局于其官方网站发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》。

该《指导意见》的主要内容如下，但不限于此。

新能源微电网示范项目建设的目的是探索建立容纳高比例波动性可再生能源电力的发输（配）储用一体化的局域电力系统，探索电力能源服务的新型商业运营模式和新业态，推动更加具有活力的电力市场化创新发展，形成完善的新能源微电网技术体系和管理体制。

能源微电网是基于局部配电网建设的，风、光、天然气等各类分布式能源多能互补，具备较高新能源电力接入比例，可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，可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行的智慧型能源综合利用局域网。

新能源微电网项目可依托已有配电网建设，也可结合新建配电网建设；可以是单个新能源微电网，也可以是某一区域内多个新能源微电网构成的微电网群。

鼓励在新能源微电网建设中，按照能源互联网的理念，采用先进的互联网及信息技术，实现能源生产和使用的智能化匹配及协同运行，以新业态方式参与电力市场，形成高效清洁的能源利用新载体。

微电网的关键技术与实现讲义微电网是指由分散的、分布式能源资源和多种类型负载组成的本地化电力系统。

它具有可再生能源、可靠性、高效性和可持续性等特点，被广泛应用于农村、城市和工业等领域。

本文将重点介绍微电网的关键技术和实现方法。

一、微电网的关键技术1. 分布式发电技术分布式发电是微电网的核心技术之一，它通过将多个独立的发电机组连接在一起，实现电力的分散生产和供应。

常见的分布式发电技术包括太阳能发电、风能发电、燃料电池等。

2. 储能技术储能技术是微电网的关键技术之一，它可以将电能转换为其他形式的能量，以备不时之需。

常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能和压缩空气储能等。

3. 智能能源管理系统智能能源管理系统是微电网的关键技术之一，它可以监控、控制和优化微电网的能源流动和使用。

通过智能能源管理系统，可以实现能源的高效利用，最大程度地减少能源消耗。

4. 电力电子技术电力电子技术是微电网的关键技术之一，它可以实现电能的高效转换和控制。

常见的电力电子技术包括逆变器技术、功率电子器件技术和电力电子拓扑结构技术等。

5. 安全监测与保护技术安全监测与保护技术是微电网的关键技术之一，它可以确保微电网的安全运行和可靠性。

常见的安全监测与保护技术包括故障监测与诊断技术、故障定位技术和故障隔离技术等。

二、微电网的实现方法1. 基于传统电力系统改造一种实现微电网的方法是基于传统电力系统的改造。

这种方法可以通过在现有电力系统中添加分布式发电机组和储能设备来实现微电网的功能。

通过合理的规划和设计，可以将传统电力系统转换为微电网，实现能源的分散生产和供应。

2. 基于新建微电网系统另一种实现微电网的方法是新建微电网系统。

这种方法可以根据实际需求，选取合适的发电技术和储能技术，建设独立的微电网系统。

新建微电网系统具有更好的灵活性和可控性，可以根据需求进行规模扩展和功能升级。

3. 基于虚拟电厂模式虚拟电厂模式是一种实现微电网的创新方法，它通过在分布式发电机组之间进行能量交换和优化调度，实现微电网的功能。