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微电网的概念及发展安智敏1,罗时光2(1.内蒙古国电能源投资有限公司电力工程技术研究院;2.呼和浩特市节能监察中心,内蒙古呼和浩特 010080) 摘 要:21世纪人类将大规模开发利用新能源,微电网充分发挥了新能源的特点,是未来能源与环境的钥匙,新能源的利用将使微电网的建设出现高速发展期,本文概述了微电网的概念和主要特点,综述了微电网国内外的发展状况,阐述了微电网的基本结构。
关键词:微电网;概念;基本结构 中图分类号:T M727 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)21—0043—021 微电网概念分布式发电(Distr ibuted Generation-DG)也称分散式发电或分布式供能,是指位于用户附近的各种小型(50MW以下)的模块化的电能生产方式,其中大部分可通过并网设备与电网相连。
目前,正在开发的分布式发电具有污染少、电能质量高、能源利用效率高及安装地点灵活等优点,同时它与主网互为备用的特点也使供电可靠性得以改善。
分布式发电尽管具有上述优点,但也有运行成本高、控制困难等缺点,它对主网的影响是不得不考虑的一个重要问题。
为了减少分布式发电系统对主网的不利影响,改善供电可靠性,并尽量减少对主网的冲击,1999年美国可靠性技术解决方案协会(the Consortium for Electric Reliability Technolog y So-lutions,CERTS)首次提出了微电网(Microgr id)的概念[1]: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是由电力电子装置负责能量转换,并提供必要的控制;微电网相对外部主网表现为单一的可控单元,并且同时满足用户对电能质量和供电可靠性安全性的要求。
欧盟微电网项目(European Co mmis-sion Pr oject M icro grid)对微电网的定义:利用一次能源;使用微型电源(微型分布式发电系统M DGS),分为不可控,部分可控和完全可控三种类型,并可冷、热、电三联供;配有储能装置;使用电力电子设备进行能量转换和控制。
2010年第10期 总第281期编者按：2010年是国家电网公司坚强智能电网规划试点阶段的关键一年，是积累经验、实现突破、为第二阶段全面建设打好坚实基础的重要一年。
为总结现阶段的工作经验，为今后智能电网建设打下坚实基础，本刊专门收集、整理了一些关于智能电网的文章，希望这些文章能够对大家的工作有所帮助，更加深刻的了解智能电网。
1 分布式发电与微电网技术背景目前，世界各国都非常重视清洁能源的开发和利用，其中分布式发电应用发展迅速。
截至到2009年底，全球光伏行业装机容量达到6 GW ，年增长率达到30%。
2009年全球风电装机容量为38.3 GW ，年增长率为31.7%。
随着人们对环境问题的日益关注和高效小容量发电技术的成熟，分布式电源数量及其在电力系统中所占的比重将越来越高。
世界许多能源和电力专家认为大电网与分布式发电技术相结合能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性，是21世纪电力工业的发展方向。
分布式电源的接入使传统单电源辐射状配电网变成了一个遍布电源和负荷的多电源系统，并且在改变了配网结构的同时也改变了配网的潮流，从而对系统的运行和保护产生了一系列的影响。
随着分布式电源应用的日益广泛，现有的分布式发电运行方式已经不能满足电网运营商、分布式发电所有者和用户的要求，微电网技术应运而生，并很快成为电网技术领域的研究热点之一。
深入研究适用于智能微电网系统的关键技术和设备，具有很高的理论和应用价值。
美国是最早开展微电网技术研究的国家，其微电网技术研究处于领先地位。
美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS ）提出了的微电网定义：微电网是一种由微型电源和负荷共同组成的系统，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方面的要求。
2007年度专题课题”中已对微电网的研究。
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。
微电网技术发展现状发表时间：2016-12-15T15:36:07.410Z 来源：《电力设备》2016年第20期作者：肖超云[导读] 微电网从系统观点看问题，将发电机、负荷、储能装置及控制等结合。
（泰州敬道电力工程有限公司江苏泰州 225300）摘要:将分布式电源、储能装置以微电网形式接入配电网中，实现配电网对分布式能源的主动控制与管理，本文介绍了国内外微电网研究现状，对微电网运行控制技术进行梳理，分析应用微电网技术为主动配电网带来的优势，指出微电网技术未来研究方向，强调在加强技术方面研究的同时还需完善相关政策和技术标准。
关键词：微电网；分布式电源；储能装置；主动配电网引言微电网从系统观点看问题，将发电机、负荷、储能装置及控制等结合，形成一个单一可控的独立供电系统，它采用大量现代电力电子技术，将微型电源和储能设备一起，直接接在用户侧。
将分布式电源以微电网形式接入配电网，被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。
对大电网来说，微电网可被视为电网中的一个可控单元，可在数秒内动作以满足外部输配电网络需求。
对用户来说，微电网可满足他们特定需求，如降低馈线损耗、增加本地可靠性、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用效率等。
微电网或与配电网互联运行，或独立运行，当配电网出现故障而微电网与其解列时，仍能维持微电网自身正常运行。
1 微电网发展现状开发清洁的可再生能源已成为世界各国经济和社会可持续发展的重要战略。
新能源的应用，对优化能源结构、实现节能降耗、合理利用清洁能源、改善和保护环境有重要意义。
近年来，欧盟、美国等均开展了微电网试验示范工程研究，美国学者提出的微电网，主要由容量不大于500kW的小型微电源和负荷构成，其倡导的微电网控制技术的基本思想是：通过现代控制理论的状态空间模型方式，建立微电网的动态模型，研究确定微电网的功率控制策略及优化参数。
欧洲提出了微电网逆变电源控制策略：VSI（电压源型逆变器）控制策略。
分布式发电与微电网一、分布式发电分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生，它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点，可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要发展趋势之一.（一)分布式发电的基本概念分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布式发电（Distributed Generation，DG）指为满足终端用户的特殊要求、接在用户侧附近大的小型发电系统。
分布式电源（Distributed Resource, DG）指分布式发电与储能装置（Energy Storage,ES）的联合系统（DR=DG+ES)。
它们规模一般不大，通常为几十千瓦至几十兆瓦,所用的能源包括天然气（含煤气层、沼气)、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超级电容、飞轮储能等。
此外,为了提高能源的利用效率，同时降低成本往往采用冷、热、电联供(Combined Cooling、Heat and Power, CCHP）的方式或热电联产（Combined Heat and Power, CHP 或Co—generation)的方式。
因此，国内外也常常将冷、热、电等各种能源一起供应的系统称为分布式能源（Distributed Energy Resource, DER)系统，而将包含分布式能源在内是电力系统称为分布式能源电力系统。
由于能够大幅提高能源利用效率、节能、多样化地利用各种清洁和可再生能源。
未来分布式能源系统是应用将会越来越广泛.分布式发电直接接入配电系统（380V或10kV配电系统，一般低于66kV电压等级）并网运行较为多见，但也有直接向负荷供电而不与电力系统相联，形成独立供电系统（Stand-alone System),或形成所谓的孤岛运行方式(Islanding Operation Mode）。
采用并网方式运行,一般不需要储能系统，但采取独立（无电网孤岛）运行方式时,为保持小型供电系统的频率和电压稳定,储能系统往往是必不可少的。
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)。
电力系统中的分布式发电与微电网技术在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，电力系统中的分布式发电与微电网技术正逐渐成为能源领域的热门话题。
这两项技术的发展和应用，为解决能源供应的可靠性、可持续性以及能源效率等问题提供了新的思路和方法。
分布式发电，简单来说，就是将小型的发电装置分散地布置在用户附近，实现就地发电、就地使用。
这些发电装置可以包括太阳能光伏发电、风力发电、小型燃气轮机发电等多种形式。
与传统的集中式发电方式相比，分布式发电具有许多显著的优点。
首先，分布式发电能够有效地减少输电过程中的能量损耗。
由于发电设备靠近用户，电能传输的距离大大缩短，从而降低了线路电阻带来的能量损失。
这不仅提高了能源的利用效率，还降低了对输电线路的投资和维护成本。
其次，分布式发电能够提高电力系统的可靠性和稳定性。
在传统的集中式供电模式中，如果大型发电厂出现故障或者输电线路受到破坏，可能会导致大面积停电。
而分布式发电系统分布广泛，即使部分发电设备出现问题，也不会对整个电力系统造成太大的影响。
此外，分布式发电还可以作为备用电源，在紧急情况下为重要用户提供电力保障。
再者，分布式发电有利于促进可再生能源的利用。
太阳能、风能等可再生能源具有分布广泛、清洁环保的特点，但由于其能量密度较低、间歇性强等原因，在大规模集中式开发中面临诸多困难。
而分布式发电模式可以充分利用这些可再生能源的分散性和随机性，实现就地开发、就地消纳，为可再生能源的广泛应用创造了条件。
然而，分布式发电也存在一些问题和挑战。
由于分布式电源的容量较小、输出功率不稳定，其接入电网可能会对电力系统的电能质量、电压稳定性等方面产生不利影响。
此外，分布式发电的管理和调度也相对复杂，需要建立有效的协调控制机制，以确保其与电网的安全稳定运行。
为了更好地整合和管理分布式发电资源，微电网技术应运而生。
微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的一个小型发配电系统，它既可以与外部电网并网运行，也可以独立运行。
