(完整版)微电网标准体系
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微网政策解析一、微网认定标准1、微型,一般在35kV及以下,系统容量(最大用电负荷)原则上不大于20MW。
2、清洁,电源以可再生能源为主50%以上,或天然气多联供系统综合能源利用效率在70%以上。
3、自治,微电网内部具有保障用电负荷与电气设备独立运行的控制系统,具备电力供需自我平衡运行和黑启动能力,独立运行时能保障重要负荷在一段时间内连续供电(不低于2小时)。
微电网与外部电网的年交换电量一般不超过年用电量的50%。
4、友好,微电网与外部电网的交换功率和交换时段具有可控性,可与并入电网实现备用、调峰、需求侧响应等双向服务,满足用户用电质量要求,实现与并入电网的友好互动,用户的友好用能。
二、微网交易要求1、与外部电网的电力交易微电网运营主体负责按照市场规则参与电力市场交易,承担与外部电网交易电量的输配电费用。
2、微电网内部交易鼓励微电网内建立购售双方自行协商的价格体系,构建冷、热、电多种能源市场交易机制。
3、备用容量费。
由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量,统一缴纳相应的备用容量费用。
4、售电业务微电网内部源网荷可由不同投资主体建设,但须具有统一的运营主体,作为第二类售电公司,开展售电业务。
三、微网政策支持1、微电网内部的新能源发电项目建成后按程序纳入可再生能源发展基金补贴范围,执行国家规定的可再生能源发电补贴政策。
鼓励各地政府对微电网发展给予配套政策支持。
2、鼓励微电网项目单位通过发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期票据等方式直接融资,参照《配电网建设改造专项债券发行指引》(发改办财金【2015】2909号),享有绿色信贷支持。
3、省级能源管理部门应会同相关部门研究制定微电网所在地区需求侧管理政策,探索建立微电网可作为市场主体参与的可中断负荷调峰、电储能调峰、黑启动等服务补偿机制,鼓励微电网作为独立辅助服务提供者参与辅助服务交易。
4、省级价格主管部门应研究新型备用容量定价机制,由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量,统一缴纳相应的备用容量费用。
微电网中能量管理与控制随着能源消费的不断增长和能源供给方式的多样化,微电网的重要性不断增加。
微电网是一种基于本地化能源供给和需求管理的能源模式,具有很强的可靠性、灵活性和防灾性,能够为用户提供高质量的电能供应。
微电网中的能量管理和控制是微电网运行的核心,对于微电网的使用者来说,它可以帮助用户更好地理解自己的能源消耗情况,更加有效地管理和控制能源消费,实现低碳环保的目标。
一、微电网的基本结构微电网的基本结构由四个部分组成:第一是微电网底层的能源发电系统,主要包括太阳能发电、风能发电和燃料电池发电等;第二是能源储存系统,可以存储多种能源形式如电能、氢气和液态天然气等;第三是能源管控系统,实现对能源储存系统和能源发电系统的监测和控制;第四是网侧负载系统,包括微电网内部的负载和微电网对外部的负载供给。
二、微电网能量管理微电网能量管理是针对微电网底层的能源发电系统、能源储存系统和网侧的负载系统,实现对其能量采集、储存和分配的全面管理。
为了实现微电网能量管理的目标,需要建立清晰的能源管理体系,根据不同的用电需求量制定不同的能源分配计划。
此外,还需要对微电网各个部分的工作情况进行精细的监测和控制,以保证微电网的运行效率和稳定性。
1. 能源采集管理能源采集是微电网能源供给的基础,需要对太阳能、风能、水能等能源采集系统进行充分的管理。
在进行能源采集管理时,需要注意一下几个方面:(1)太阳能发电管理:太阳能发电是目前微电网中最常用的能源采集方式之一,因此我们需要管理太阳能电池板、逆变器和电池等组成的太阳能系统,以保证它们的高效稳定运行。
(2)风能发电管理:风能发电是指通过风力驱动发电机,利用风能生成的电能,对于微电网的能源供给有着重要的意义。
风能系统包括风力涡轮发电机、风速检测系统和电子控制单元等。
在风速较弱或较强情况下,需要通过风速监测系统对风轮的转速进行监控,以保证风能系统的运行稳定性和安全性。
(3)水能发电管理:水能发电是指利用水流的动能与势能,通过水力发电机将能量转换成电能的发电方式。
微电网运行导则1 范围本部分规定了微电网运行与控制导则。
所指微电网是包含分布式能源(DER)和负荷的中、低压交流电力系统,不包括直流微电网。
微电网分为独立型微电网和并网型微电网。
独立型微电网与公用电力系统之间没有电气连接,且仅运行于孤岛模式。
并网型微电网可作为一个可控单元与公用电力系统连接并可工作于以下两种模式:——并网模式;——孤岛模式。
本标准提出的导则旨在提高微电网的安全性、可靠性和稳定性。
本标准适用于并网型和独立型的交流微电网的运行与控制,包括:——运行模式和模式转换;——微电网的控制和能量管理系统;——通信和监测过程;——电储能;——保护原则,包括:独立型微电网和并网型微电网的保护、反孤岛保护、同步和重合闸、电能质量;——调试、维护和测试。
注1:本部分不涉及人员安全,人员安全的相关要求参见IEC TC64和TC99的相关标准。
注2:地方法律法规有权否决本部分技术要求。
注3:保护部分涉及微电网的主要保护类型、变流器和旋转电机故障分析、保护类型的选择、常规技术要求、整定值的设定原则等内容将在IEC TS 62898-3-1 中做详细规定。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC 61000(所有部分)电磁兼容性(EMC)IEC 61968-1 电力公司应用集成配电管理系统接口第1部分:接口架构与通用要求DL/T860.3 变电站的通信网络和系统第3部分:基本要求DL/T860.4 变电站的通信网络和系统第4部分:系统及规划管理DL/T860.5 变电站的通信网络和系统第5部分:功能模块和设备的通信要求IEC 62786 分布式能源与电网互连技术要求IEC TS 62898-1,微电网项目规划及设计导则GB/T 12325-2008:电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008:电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-1993:电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008:电能质量三相电压不平衡GB/T 15945-2008:电能质量电力系统频率偏差GB/T 18481-2001:电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 24337-2009:电能质量公用电网间谐波NB/T 32005-2013:光伏发电站低电压穿越检测技术规程NB/T 31051-2014:风电机组低电压穿越能力测试规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
微电网基本知识第一章微电网1.1 微电网的前身分布式发电技术(DG)DG的定义:通过在配电网中建立单独的发电单元来对重要用户负荷进行供电,并通过PCC和外界进行能量交换。
DG的特点:(1)提高能量利用率;(2)减少各种碳化物的排放,利于环保;(3)提高电能质量和供电可靠性;(4)可以降低线损;(5)延续电网的不断膨胀。
DG存在的问题:(1)分布式电源单机计入成本高、控制困难等;(2)分布式电源相对大电网来说是一个不可控源,因此大系统往往采取限制、隔离的方式处置分布式电源,以期减小其对大电网的冲击;(3)I EEE P1547对分布式电源的入网标准做了规定:当电力系统发生故障时,分布式电源必须马上退出运行。
这就大大限制了分布式电源效能的充分发挥。
1.2 微电网的产生针对DG存在的问题,为协调大电网与分布式电源的矛盾充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。
在本世纪初,学者们提出了微电网的概念。
第二章微电网的定义2.1 微电网的定义微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、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、保护和管理的自治系统,既可以与大电网并网运行,也可以孤立运行。
微网在实际运行中需要解决的关键问题之一就是控制问题,而微网的硬件平台建设,作为微网控制策略的实现载体,可为微网控制策略研究提供验证平台。
规模较小的分散独立系统,采用大量现代电力技术,将各种微电源,储能设备,直接接在用户侧。
对大电网:微电网被视为电网中的一个可控单元;对用户:满足特定需求,增加本地供电可靠性,降低馈线损耗。
微电网的组成:微电源、储能装置、控制设备、负荷、保护设备。
微电网的结构图:微电源:主要是分布式电源,其主要包括可再生能源发电设备,如太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气机和内燃机等。
储能装置:由于微电源的分散性和规模不大特点,也受自然条件制约,另外,微电网系统运行在孤岛模式下需要有储能装置来保证能量平衡。
微网接入配电网技术规范篇一:微网概述美国标准CERTS(Consortium for ElectricReliability Technology Solutions)合作组织由美国的电力集团、伯克利劳伦斯国家实验室等研究机构组成的,在美国能源部和加州能源委员会等资助下,对微电网技术开展了专门的研究。
CERTS定义的微电网基本概念:这是一种负荷和微电源的集合。
该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行,这些微电源中的大多数必须是电力电子型的,并提供所要求的灵活性,以确保能以一个集成系统运行,其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元,以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。
CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。
传统的方法在考虑分布式电源接入系统时,着重在分布式电源对网络性能的影响。
按传统方法当电网出现问题时,要确保联网的分布式电源自动停运,以免对电网产生不利的影响。
而CERTS定义的微电网要设计成当主电网发生故障时微电网与主电网无缝解列或成孤岛运行,一旦故障去除后便可与主电网重新连接。
这种微电网的优点是它在与之相连的配电系统中被视为一个自控型实体,保证重要用户电力供应的不间断,提高供电的可靠性,减少馈线损耗,对当地电压起支持和校正作用。
因此,微电网不但避免了传统的分布式发电对配电网的一些负面影响,还能对微电网接入点的配电网起一定的支持作用。
欧洲标准欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合,并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场,共同推进电网发展。
微电网以其智能性、能量利用多元化等特点也成为欧洲未来电网的重要组成。
目前,欧洲已初步形成了微电网的运行、控制、保护、安全及通信等理论,并在实验室微电网平台上对这些理论进行了验证。
其后续任务将集中于研究更加先进的控制策略、制定相应的标准、建立示范工程等。
微电网系统目录1.微电网系统概述1.1 微电网系统微电网系统是一种新型网络结构,是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网系统是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
微电网系统是相对传统大电网系统的一个概念,是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络,并通过开关连接至常规大电网。
微电网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统,包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。
1.1.1 光伏并网逆变器①光伏并网逆变器的发展概况光伏并网逆变器的发展源来已久,如今已经发展的十分成熟,其作用在于将PV组件产生的直流电转换为与电网同频同相的交流电,在传统的光伏发电系统有着广泛的应用。
近年来,随着微电网系统的快速发展,并网逆变器又被赋予了一种新的定义:分布式光伏电源。
它可以作为微电网系统的主电源,成为整个微网系统最核心的技术之一,又由于其电源性质的特殊性(电流源),它又可作为微网系统的补充电源。
②光伏并网逆变器的类型划分并网逆变器的拓扑结构纷繁复杂,一般分为半桥、全桥、两电平、多电平,以及单级式、双级式等类型,按照控制方式亦可分为SPWM控制型、SVPWM 控制型、CSPWM控制型等,按照电气隔离类型又可分为隔离型与非隔离型。
③三相光伏并网逆变器运行原理介绍图1三相并网逆变器控制框图图1所示为单级式非隔离三相并网逆变器的主电路拓扑及控制算法,本文所搭建的三相三电平并网逆变器的主电路及控制拓扑结构图如图1所示,由MPPT算法计算出最大功率点时的PV电压,然后控制系统使PV组件的电压维持在该电压处以保证系统能够输出最大功率(电压外环)。
并网电流经过dq 坐标变换后转变为Id与Iq分量,图1中Iq*即为有功功率轴的电流给定值,Id*即为无功功率轴的电流给定值,改变Iq*与Id*的值即可改变逆变器的输出有功功率与无功功率,而Iq*由电压外环产生,Id*由人为给定。
1 微电网的组成微电网由分布式发电(DG)、负荷、储能装置及控制装置四部分构成,微电网对外是一个整体,通过一个公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)与电网连接。
1)分布式发电(DG):DG可以是以新能源为主的多种能源形式,如光伏发电、风力发电、燃料电池;也可以是以热电联产(Combined Heat and Power,CHP)或冷热电联产(Combined Cooling、Heat and Power,CCHP)形式存在,就地向用户提供热能,提高DG利用效率和灵活性。
2)负荷:负荷包括各种一般负荷和重要负荷。
3)储能装置:储能装置可采用各种储能方式,包括物理储能、化学储能、电磁储能等,用于新能源发电的能量存储、负荷的削峰填谷,微电网的“黑启动”。
4)控制装置:由控制装置构成控制系统,实现分布式发电控制、储能控制、并离网切换控制、微电网实时监控、微电网能量管理等。
2 微电网总体架构微电网电压等级的选取与微电网规模、微电网电源的种类、容量及接入方式、并网点注入电流及运行电压范围等密切相关。
考虑微电网的应用目的,目前微电网的电压等级主要有10kV(20kV)和380V 两种。
由于微电网与配电网存在并网运行模式,其变压器接线形式应与地区配电网相匹配(10/0.4kV通常为D11,yn)。
下面以380V微电网为例对微电网的基本结构进行阐述。
微电网的基本结构如下图所示。
微电网系统由分布式发电系统(DG)、储能装置、滤波补偿装置、智能控制系统和负荷构成。
其中可以包含多个DG和储能装置,这些DG和储能装置联合向负荷供电,整个微电网相对大电网来说是一个整体,通过主隔离设备和大电网相连接。
微电网中DG除可以提供电负荷外,还可以通过热电联产(CHP)或冷热电联产(CCHP)的形式就地向负荷用户供热或制冷,提高能源多级利用的效率。
就电负荷而言,其按性质亦可分为三类:重要负荷、可调节负荷和一般负荷。
微电网规划评价指标体系研究摘要:微电网在节能降耗、减少污染、延缓输配电网建设投资、提高用户供电可靠性等方面都带来了良好的经济效益和社会效益。
近年来我国为适应经济发展、环境保护等要求,微电网规划建设的项目逐年增多。
为了客观地反映各个项目的建设水平,同时也为今后的工程建设提供依据和参考,微电网规划评价工作意义重大。
评价指标体系是评价工作的基础,目前迫切需要提出一套科学合理完整的微电网规划综合评价指标体系,来量化评估出不同规划方案的优劣,为投资建设者提供参考。
关键词:微电网;技术性能评价;经济效益评价;自然环境评价指标一、加强微电网规划评价指标体系研究的迫切性随着对微电网研究的深入,由于微电网中分布式电源特性各异、种类繁多,不同组织结构的微电网运行时的安全性、稳定性及可靠性均不相同。
所以,分布式电源的接入需要考虑一些在传统的经济性评估中并未考虑的因素,如周边的能源、交通运输、环境等因素,还要考虑其布置,使线路损耗尽可能小,从而改善系统的经济性、可靠性和灵活性。
而含多种类型分布式供电系统的混合供电系统,缺乏根据各类型能源分别建立的对应模型,如何在配电网中确定合理的电源结构,有效利用各种类型电源,成为迫切需要解决的问题。
此外,国家能源政策、能源规划也直接影响了分布式电源规划决策过程。
二、微电网规划评价指标体系研究1.技术性能评价指标综合评价的基础是就是要建立一套科学的、合理的评价指标体系,直接关系到评价结果的准确性和可信度。
结合我国电力系统的实际情况和微电网自身所要求的微型、自治、清洁、友好的特点,从技术性能方面构建指标体系如下。
1.1 系统适应性微电网自动化水平。
微电网作为智能电网的重要组成部分,集分布式电源、配电网络和电力用户于一体,以安全可靠、智能互动、优质高效、绿色经济为运行目标,最终实现微电网源 - 网 - 荷协调运行。
因此,对于微电网系统来说,其自动化程度是及其重要的。
就是其生产设备、管理系统等在缺少人员或者没有人员进行直接参与的情况下是否够独立运行的情况。
国家发展改革委、国家能源局关于印发新能源微电网示范项目名单的通知正文:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------国家发展改革委国家能源局关于印发新能源微电网示范项目名单的通知发改能源〔2017〕870号各省、自治区、直辖市发改委(能源局)、物价局,国家能源局派出能源监管机构,国家电网公司、南方电网公司、电力规划设计总院、水电水利规划设计总院:按照《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》(国能新能〔2015〕265号),经组织专家对各地区报送的新能源微电网示范项目方案进行审核,确定了一批示范项目。
现将示范项目名单予以公布并就相关事项通知如下。
一、新能源微电网示范项目重点在于技术集成应用和运营管理模式、市场化交易机制创新。
本批示范项目的主要审核条件为:新能源微电网的可再生能源电力渗透率(可再生能源发电装机容量/微电网内峰值负荷)应不低于50%;清洁能源电量自给率(清洁能源发电量/园区总用电量)应不低于50%;微电网与主网单一并网点交换功率不得超过与大电网连接交电站的单台变压器容量等。
经对有关省(区、市)申报的项目进行审核,符合条件的共28个项目,具体项目名单见附件。
二、请有关省(区、市)发展改革委(能源局)按项目建设内容一次性整体备案,微电网内部的新能源发电项目建成后接程序纳入国家可再生能源发展基金补贴范围,执行分布式可再生能源发电补贴政策。
三、新能源微电网示范项目由单一的投资经营主体负责投资、建设和运营管理。
鼓励地方政府与微电网项目投资经营主体采用PPP模式,共同承担新能源微电网示范项目的建设和运营。
新能源微电网示范项目投资经营主体负责新能源微电网范围内用户的供电、供冷、供热等能源服务,在政府监督指导下,根据项目的实际情况与区域特性在其服务范围内用能价格由买卖双方协商确定,但不得高于政府规定的同类用户的用能价格。
微电网标准体系建设
微电网在全国范围发展迅速,亟需标准化工作给予技术支撑和规范。
微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。
与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。
迫切需要国家层面的标准化工作支撑,很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战,迫切需要从国家层面标准化工作的支撑,必须要有国标才方便管理层面,甚至政府、法院认可的程度。
微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计,微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域,系统复杂性突出。
需要将微电网作为一个相对独立单元,对相关技术领域开展系统分析。
对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。
从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方,识别亟需制定的标准,制定微电网标准化路线图和标准体系。
这是我们标委会在做的工作。
目前定的标准,包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。
在标准领域都有很多工作急需要做,没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。
针对微电网建设的难题,北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发,推出多个微电网实验平台:
1.微电网仿真试验研究平台
2.微电网监控及能量调度管理系统
3.微电网电缆阻抗模拟系统
4.多源互补智能微电网供电系统
5.开放式交直流电力电子研究与试验平台
以上平台均为群菱能源专业设计制造,详细技术方案请联系群菱获取。
试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。
群菱能源微电网仿真实验室成功案例:中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所,为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。
标准化工作的现状以及展望,中国在IEC先后发起成立adhocG53微电网特别工作组和IECSEG6微电网系统评估组,这个组的使命去年年底已经完成了,制定IEC在微电网领域的战略规划。
目前微网标准的现国家标准层面,微电网领域6项,行业标准微电网领域4项。
微电网标准体系的研究和编制,内容涵盖微电网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容。
微网标准体系和分布式电源比较类似,只不过里面主要是把孤岛型和离网型做了分别,对并网规定、调试验收和试验检测规定更加复杂和详细,体系分类基本上是一样的。
目前的挑战是并网电压等级升高,电网公司希望微网控制10千伏及以下,我们和国家能源局不停博弈,基本上现在的标准我们还是比较认可的。
微网的电压等级在35KV及以下是比较合理的规模,确实要应对分布式电源渗透率不断提高,早期做的微网还是常规电源和常规负荷比较多,随着分布式电源不断提高,微网协调控制能力和微网预测都遇到很大的问题,以前一个台区光伏装机比较少,构建储能微网比较简单,但是随着光伏装机容量扩大,新能源的波动对微网和配网都造成一定程度的冲击,我们相应的研发工作还是要持续跟上,才能保证微网大规模发展,给电网安全性提出有效应对。
电力体制改革,现在不光是合同能源管理,还有市场放开,唯一能够利用的平台就是微电网和微电网群,光靠分布式发电或者储能只是一种能量的调度或者产生的形式,不能构成收益的平台,微网或者微网群是更好的运营优化管理,最基础的基础平台和装备平台,这是离不开的。
微电网建设提到国家的战略日程,能源局、发改委也发布了很多的标准,虽然这些东西每个指导意见,对产业的影响不大,但是逐步的有日积月累的效应,总会让新能源的时代加速到来。