2014年5月（上）
[摘要]微电网是分布式发电、负荷、储能装置及控制装置构成的一个单一可控的独立发电系统，是我国电网建设中一种新型的网络结构。
是应对目前能源、资源问题的有效途径。国内学术及研究机构对微网的研究主要集中在微电网的经济性运行、微电网的核心技术研究、微电网的优化调度以及并网运行等领域。各研究表明：从经济性层面看：微电网发展符合国家节能减排政策、提高发电效率；从技术层面看：微电网仍面临并网输电时需要克服新能源中风能、太阳能等发电的不稳定性难题；尽管如此，成熟的微电网不仅可以提高电力系统的可靠性和稳定性，而且有助于减轻当今越来越严重的雾霾问题。
[关键词]微电网；经济运行；核心技术；优化调度；并网运行微电网研究综述
赵磊
曾芬钰
王霜
（上海电力学院，上海市200090）
一、微电网的经济性运行
众所周知，微电网的研究及发展归根结底是为了解决目前全球性能源资源紧张，环境污染日益严重的问题。因而，微网发展经济性问题就成为发展微电网需要解决的首要问题。贺鹏，艾欣（2012）分别从微电网的成本及经济性等方面阐述了微电网与传统电网在经济方面的区别，目前典型的经济调度模型是美国CERTS 提出的分布式电源用户侧模型（DER-CAM ）。微电网的建设势必将会引起人们对微电网的成本及收益的思考。璟杨海晶，王等（2013）通过实验，以“金太阳工程”项目为案例验证微电网的收益能力，微电网后期发电成本会以每年6%至10%的趋势下降。所以前期应主要通过财政补助来实现微电网成本回收，充分鼓励用户利用新能源。[1]
茆美琴，孙树娟，苏建徽等（2011）提出了将电动汽车加入微电网的设想，电动汽车在接入微电网时具有两方面作用：1）充电时可作为是负载；2）也可作为电源对微电网进行供电。电动汽车不仅减少了微电网投资费用，而且提高了供电的可靠性。[2]
只有当微电网的建设深入到寻常百姓及社会普通住宅区中，才会实现微网的节能、高效、等作用。ToruKobayakawa （2013）以印度Sagar 岛的微电网数据为基础，分别从村民的家庭里成员的教育背景、家庭收入水平、购买煤油支出等方面进行分析论证：影响微电网建设的原因主要是初装费用或税费太高，其次才是微电网的链接质量问题。这可为我国微电网的投资建设区域提供一个大体依据。
微电网在经济方面存在着巨大的发展潜力。虽然微电网的建设存在着前期投资较大、居民接受情况等一系列问题，但微电网发展的趋势是不变的，尤其是微网在节能减排、提高用电效率等方面存在着的巨大优势。
二、微电网的核心技术研究
从微电网整体来看，刘文，杨慧霞等（2012）指出，目前微电网的关键技术主要包括：新能源的接入、电力设施、控制技术、储能技术等方面。在实验基础上李瑞生（2013）得到更深一层的结论：微电网并离网与运行控制等技术是当前微电网发展的关键技术。[3]另一方面，张章，宋海峰（2011）指出储能是实现微电网可靠运行的重要手段。目前，从技术成熟度来看，铅酸蓄电池是目前最佳选择。
在并网技术方面，杜秀丽，黄琦等（2009）认为并网逆变器可以通过无功补偿和谐波抑制等方式改善电能质量。理想并网逆变器应具备:传送无功功率、传送有功功率和谐波抑制3种工作模式。[4]并网逆变器在并网运行时起到了关键作用，保证了电力系统的稳定运行。
以上微电网运行的关键技术不外乎在于：储能技术、并网运行、电能质量等几个问题。其中储能技术到目前为止国内的研究已经取得了重大突破，在并网运行方面的相关技术也日趋成熟，在优化调度方面国内外的相关研究也越来越多。
三、微电网的优化调度
随着对微电网研究的深入，由于微电网中的分布式电源特性各异、种类繁多。如何在配电网中确定合理的分布式电源结构，有效利用各种类型电源，成为迫切需要解决的问题。
微电网是一个多对象、多目标的联合体，在微网优化运行方面郗宏伟（2013）研究了基于微分免疫算法的微电网优化运行方法，指出微电网优化运行是一个非线性、多目标的问题。从需求侧方面，周晓燕、刘天琪等（2013）基于实际风光资源和微电网运行成本数据，采用模糊评价函数并以河北承德风力发展基地全年发电量数据为算例得出结论：在满足负荷需求和分布式电源出力限制的前提下，提高了全网经济性和安全性。[5]
不同的控制策略、优化目标都决定了微电网的优化结果。白峪豪（2012）采用主网供电、供热方式，在基于状态迁移的粒子群优化方法下得到结论：合理配置分布式电源可以有效地削峰填谷，与传统电网相比微电网供电带来了明显的环境效益。[6]陈健，王成山，赵波等（2013）采用改进型非劣排序遗传算法寻求最优配置方案得出：对于环境保护要求较高的地区，可适当提高环境成本的权重系数；对于注重经济效益的地区，可加大成本的权重系数。
总的来说，通过不同的目标和要求，设置不同的权重系数，这对微电网优化会更有效、合理。[7]
微电网优化调度的关键就是在各种分布式电源之间实现最优化配置，而实现最优化调度中的关键就是建立最优化数学模型。在采用经济类分析时容易产生较大误差，但方法更容易掌握。而遗传算法的分析结果更加准确。
所以，在只是分析大体趋势时最好采用经济学分析方法，相应的，在对分析结果要求准确时最好采用遗传算法及微分算法。
四、微电网的并网运行
微电网有孤岛运行与并网运行两种方式。相对于孤岛模式，并网运行时微电源可以始终运行在最大功率点处，电源逆变器输出电能必须满足电网电压幅值、频率和相位一致。微电源并网发电既能最大限度合理地利用新能源，又能解决用户不断增长的用电需求。
微电网与大电网并网之后，二者之间相互影响。魏于萍（2013）认为微电网技术能够解决传统分布式电源的分散接入、单独并网所带来的整体不受控问题，有利于提升电网可控性。有利于在孤岛运行与并网运行之间平滑切换。[8]除去并网和孤岛两种运行模式外，李富生，李瑞生，周逢权等（2013）指出还应有微电网过渡阶段。过渡阶段包括由并网转离网的解列过渡阶段、由离网转并网过渡状态和停运过渡状态。同时还提出：微电网的并网运行的主要功能是实现经济优化调度、配电网联合调度、间歇性分布式发电预测、负荷预测。[9]
至此为止，关于微电网的核心技术以及其控制并网的相关技术指标都已得到大致地总结，其中并网稳定运行与控制成为微电网的核心甚至影响着了微电网的发展。微电网的发展更加利于中国未来电力系统发展和超高压电网的建设需求。
五、微电网面临的问题和发展前景
当今，微电网已经成为世界各国争相发展的新兴电网结构，美国、日本等国家已经形成了一系列严谨的理论与模型结构。武星，殷晓刚，王景等（2013）指出在中国，微电网的发展与可再生能源的发展密不可分。
但目前还有许多问题丞待解决：首先，缺乏相关（下转第235页）
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