微电网文献综述
微电网文献综述
摘要：微电网是发挥分布式电源效能的有效方式，具有巨大的社会与经济意义。本文从概述角度介绍了微电网规划设计和电力系统仿真软件DIgSILENT在微电网建模和仿真中的应用，论述了微电网系统的控制策略和经济运行，指出了微电网技术的发展前景。
关键字：微电网；综述；DIgSILENT；控制策略
引言
分布式发电以其可靠、经济、环境友好、能源综合利用率高等优点越来越受到各国的重视和大力推广。然而，分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端，如电源接入成本高、功率输出波动等，其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。为了协调大电网与分布式电源间的矛盾，智能微电网作为·种新型分布式能源组织形式应运而生，微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。
目前，随着我国微电网研究工作的不断深入，已经涉及了几乎所有技术方向，包括：①研究微电网(包括分布式电源)规划与设计，以使微电网能够更优的发挥其对配电网的正面作用，改善供电质量和可靠性；②研究微电源运行特性，为分布式电源的选择提供依据；③研究微电网运行控制与能量管理(包含储能技术)，以提高微电网运行效率并降低排放；④研究微电网并网问题，以减小微电网接入对配电网的扰动，发挥微电网提高供电可靠性的优势；⑤研究微电网孤岛运行；⑥研究微电网保护。
一、微电网规划
1、智能微电网主要具有以下特点：
(1)自治性：微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统，运行方式灵活，可以独立自治运行，实现自我控制、保护与管理。
(2)互动性：微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上，实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。
(3)多元性：微电源构成多元化，有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。负荷类型多元化，有敏感型、非敏感型，可控型、非可控型等。
2、微电网电压等级与容量的一般选取原则
3、微电网网架结构设计
4、微网的组网方式
关于微网的组网方式，尽管传统的方案中很多都采用了交流组网，但关于使用直流组网还是交流组网的争议却一直没有停歇。当然，具体的应用方案选择还是应该通过实际对比来取舍。来自美国EPA(United States Environmental Protection Agency)的数据显示，68%的电能消耗来自楼宇，而绝大多数的楼宇用电设备中，都存在直接使用直流或含有直流环节的情况，如果这时采用交流组网必定会增加变换环节，导致效率降低，因此可以说楼宇用电也是目前直流微网应用最有价值的场合之一。
同交流结构相比，直流微网(DC-Micro Grid, DC-μG)带来许多好处：
(1)能量变换环节少，系统效率高；
(2)可再生能源接入更加方便，不需要考虑频率的稳定性和无功功率等问题；
(3)直流供电不存在集肤效应，对线路的绝缘性要求低；
(4)直流电线损耗比交流小；
(5)负载供电不受电网电压跌落、骤升、三相不平衡及谐波等影响，供电质量更高；
(6)线路不会对环境产生周期性的电磁干扰；
(7)绿色能源以及消费娱乐电子设备、LED 照明、变速电动机等负载更方便接入。
尽管直流架构的应用可以促进和简化交、直流功率的动态解耦，提升整个系统的能源利用效率，但是它现有的缺点也是不可忽视的：
(1)附加的电能供应设备、用电设备等基础设施和保护元件需要适应性改造，且代价昂贵；
(2)大规模的直流配电系统实现还不够成熟；
(3)相应的标准还未成熟，市场接受度也较低。
目前，对于直流微网技术的研究，国外各研究机构尚均处于起步阶段，属于电力电子的前沿课题。国际上已经有包括美国ABB公司、美国弗吉尼亚理工大学CPES中心、日本大阪大学(Osaka University)Toshifumi Ise教授课题组、韩国政府专门成立的智能微电网研究中心(ResearchCenter for Intelligent Micro-Grid)等多个相关机构对直流微网展开了研究。NTT FACILITIES和富士通元件(Fujitsu Component)已开发出了可支持400V左右高压直流供电系统的电源分配器和电源插头，解决了直流供电实用化所面临的技术问题。除了被商业楼宇、住宅关注并列为计划，电动车及航空飞行器电气系统也开始考虑直流微网。我国目前还尚未有自主开发的直流微电网示范系统[13]。
另外，交直流混合微电网规划设计[15]。现有的研究主要集中在交流微电网规划设计方法的探讨上，有效的交直流混合微电网的规划设计方法尚属空白。
5、微电网与大电网的关系
微电网既可以与大电网并网运行，亦可脱离大电网孤立运行。表3为两种微电网接入方式的对比。
二、基于Digsilent微电网系统建模
1、软件简介
文献[6]介绍了电力系统仿真软件DIgSILENT ／PowerFactory的特点。电力系统电磁机电暂态混合仿真程序DIgSILENT/PowerFactory是德国DIgSILENT GmbH 公司开发的电力系统仿真软件，该软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能，如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。另外一个重要的特点是：把机电暂态分析模型与电磁暂态分析模型结合到一起，这使得其既能对电网的暂态故障进行分析，又能研究长期的电能质量问题及控制方法。改软件提供了全面的电力系统元件的模型库，包括发电机、电动机、控制器、动态负荷、线路、变压器、并联设备的模型，风电机组电气部分的模型如：双馈感应电机、变频器等都包含在已有模型库的标准元件中。风速、机械传动系统、空气动力学部分及风电
机组的控制系统都采用动态仿真语言DSL 在软件中搭建。
DIgSILENT/PowerFactory 软件的特点有：数据库概念的数据存储方式，分级的面向对象数据管理器，灵活的项目方案管理系统；基于Windows 标准的操作模式和图模一体化的处理方式；多种参数描述方式；与SCADA/GIS 之间接口的数据交换语言（DOLE）；面向连续运行过程的仿真语言DSL 和面向程序化过程的编程语言DPL 等。
DIgSILENT/PowerFactory 软件能够实现的功能有：
（1）AC/DC 潮流计算分析
（2）故障分析
（3）动态仿真
（4）谐波分析
（5）保护分析
（6）可靠性分析
（7）最优潮流计算
（8）配网优化
2、基于DIgSILENT 软件的建模
文献[16]基于Digsilent 仿真平台，搭建光储联合微电网仿真模型。考虑到光伏组件、储能电池的同一性和微电网范围内负载特性相同，实际网络拓扑如图1 所示。
图 1 配电系统实际网络拓扑图
文献[7]利用DIgSILENT仿真软件建立了包含光照和温度变化模型的光伏发电系统仿真模型。利用基于分布式光伏发电特性的仿真步长多样化连续潮流计算算法，仿真分析分布式光伏并网系统在不同接入位置和不同接入容量两种情况下系统的网络损耗变化趋势，最终得到了分布式光伏接入后配电网网络损耗的变化规律。
三、微电网系统控制策略
1、并网运行控制模式
微电网中的分布式电源供电与大电网集中供电相互补充，是综合利用现有资源和设备、为用户提供可靠和优质电能的理想方式。但由于微电网中分布式电源的多样性和组合的灵活性，使得整个系统的运行和控制变得复杂。在并网运行方式下，微电网控制需保证能控制局部电压和频率，使系统安全、稳定地运行，提供或吸收电源和负载之间的暂时功率差额。并网运行时，主要控制方式有以下几种: ( 1) 恒功率输入/输出控制模式。微电网与大电网连接处的馈线功率流量为常量，当馈线功
率调整为一个恒定值后，微电网内部负载变化完全由分布式发电和储能系统协调分担，确保大电网向微电网注入恒定功率，也能使微电网内部满足功率平衡。
(2) 变功率输入/输出控制模式。使微电网与大电网连接处的馈线潮流为一变量，任何负载
改变，相对应的功率需求变化均由大电网来调节。在这种控制模式下，不能提前计划从大电网吸取的功率。
(3) 联合最优功率控制模式。该方法吸取前两种控制模式的优点，一部分DR 根据自身特性调节功率输出，使其发挥最高工作效率; 另一部DR 跟踪负载变化，确保微电网负载变化时大电网与微电网之间的传输功率满足调度部门对功率变化率的要求。
并网模式下，微电网的电压和频率都由大电网决定。储能系统主要起到能量均衡调节作用，实现微电网内部能量动态平衡，最大限度地利用可再生能源。此时风机和光伏等可再生能源发电均采用PQ 控制（也称为恒功率控制），进行微源的最大功率追踪。具体策略为：当负荷小于微电网内可再生能源发电输出功率总和时，通过控制储能变流器向蓄电池充电，直到蓄电池充满，微电网才向大电网输送多余的电能；反之，当负荷大于微电网内可再生能源发电输出功率总和时，通过控制储能变流器使蓄电池放电，直到蓄电池不能继续放电，微电网才从大电网吸收部分电能。
储能系统另一个重要作用是进行功率的快速调节，有效地减少风电和光伏等可再生能源发电输出功率的波动对大电网和负荷的影响，从而保证电网的安全运行和负荷的可靠供电。当然这些均有赖于调度控制系统对储能变流器的指令控制和储能变流器的功率双向快速调节能力。
2、孤网模式微电网控制策略
文献[3]针对微电网的并网运行和孤网运行模式，分别研究了不同的控制策略。孤网模式有别于并网模式，功率缺额和频率的调整必须依靠微电网中各个微电源、储能及控制来完成。因此要实现系统经济性最优、供电可靠性最高、能量储存分布最佳的能量调度目标，必须灵活调节微电网内的馈线潮流，调节每个微型电源接口处的电压，保证电压的稳定性。具体控制流程如图2 所示
图2 孤网模式微电网控制流程
由图2 可知，首先将双向变流器设定为V/f模式，建立微电网参考电压和频率，这时能量主要由储能系统提供；然后将风力和光伏系统并网，微电网调度控制系统进入后台循环调度工作模式，不断监测微源输出功率（风力和光伏系统）、负载功率。如果微源输出功率大于负载功率，则首先看燃油发电机是否已启动，如启动则停止其工作。继续监视，如果微源输出功率仍然大于负载功率，则给储能系统充电直至达到充电上限，之后则启动可调负载。相反，如果监测到微源输出功率小于负载功率，则首先看是否有可调负载可切除，若有则切除之，若没有则启动储能系统放电，直至达到放电下限，之后启动备用电源燃油发电机，以保障微电网供电。
3、两种运行方式之间的无缝切换[9]。
微网之所以优于以往单纯的分布式发电接入,非常重要的一个原因就是微网能够凭借电力电子换流技术,在联网运行与孤岛运行两种运行状态之间实现无缝切换,将微网系统对大电网的冲击影响降至最低。在进行无缝切换操作过程中,需要注意的是针对不同的切换方向,应当根据相应的分布式电源控制模式来设定切换元件的触发条件。例如在电网故障解除之后,在分布式电源改变为适合联网运行的控制策略后才可将微网重新并入电网运行。另外,并网时还需注意冲击电流的大小问题,需要控制调整微网电压逐渐与电网电压同步后才能并网。
微网控制的基础与核心是对微网系统内分布式电源的控制,基本要求是使微网能够满足负荷的运行要求,同时保证优质的电能质量和稳定、安全及可靠的供电。
四、微电网经济运行
为了使电网实现最优技术经济比、最大经济效益、最可靠的电力供给、最优环境保护、最佳可持续发展，根据微电网内可再生能源资源、负荷需求等情况，将对模型进行优化，确定微电网内各分布式电源、储能系统的最佳容量配置方案[12]。
微电网的经济效益是微电网吸引用户并能在电力系统得以推广的关键因素，而经济运行是微电网经济效益得以实现的重要手段。文献[10]综述了微电网的经济运行研究状况，从网损、发电设备和经济运行研究方法３个方面详细介绍了微电网与传统电网在经济运行方面的差异，概述了目前国内外关于微电网经济运行的研究现状，从是否考虑环境效益的角度对各经济模型进行分类，并总结概括了其结构组成及特点，指出了目前微电网经济运行方面的研究重点以及有待解决的问题和不足。
文献[8]研究微网与公共电网交互功率波动控制对微网运行成本的影响。考虑微网潮流约束，提出了不同功率波动约束下多时段微网经济调度方案。为最小化微网运行成本，引入不平衡电价，制定最优合同容量，优化微网储能和负荷侧管理策略，并研究线路传输容量限制、弃风弃光对微网交互功率控制方案和运行成本的影响。
为了实现含可再生能源的并网微电网经济运行，文献[11]提出了出力不确定集，并综合考虑“源储荷”协调调控，构建了广义能量优化鲁棒模型。模型采用多阶段求解策略，其中端点场景根据设计的生成规则产生，而二层规划问题则转化为单层非线性数学结构进行求解，得到使交互成本最大端点场景下社会效益成本最小的经济运行调度方案。
五、微电网实验系统和示范工程
1、实验系统
微电网在我国处于实验、示范阶段。合肥工业大学通过与加拿大新布伦瑞克大学合作研究，建立了多能源发电微电网实验平台，进行了微电网的优化设计、控制及调度策略等研究。该平台结构见图3。包括30 kW 单/三相光伏发电系统，30 kW 单/三相风力发电模拟系统，5 kW 燃料电池发电系统，300 Ah 蓄电池组，1 800 F 超级电容器组，2套15 kW 常规发电机组。常规发电机组用于模拟常规小水电、火力发电机组以及各类负载( 电阻、电容、电感、交直流电机负载、各类电子负载)。该微电网采用分层控制结构，系统控制器包含一个微电网中心控制器和两层本地控制器，并采用IEC 61970 标准实现了该微电网系统能量管理软件构架及信息集成。
图3 合肥工业大学微电网实验平台结构
2、示范工程
位于张北的国家风光储示范工程是国家金太阳工程重点项目和国家科技支撑计划重大项目，是国家电网公司坚强智能电网首批试点工程。主要为解决分布式电源的集中并网和大规模集成应用中的关键问题。项目总投资120亿元。规划建设50万kW 风电场，10万kW 光伏发电站和11万kW储能电站，并配套一座220 kV 智能变电站。
鹿西岛并网型微电网示范工程由国家电网建成。包括2台780 kW 风力发电机组、300 kW 光伏发电系统以及储能系统，可以实现并网和孤网两种运行模式的灵活切换。
六、微电网技术的发展前景
根据透明市场研究机构日前发布的微电网研究报告显示，2013 年，全球微电网容量累计达到3600 兆瓦，预计到2020年这个数据将达到9347 兆瓦。
报告认为，与主电网相连的微电网有望成为市场主流。政府促进可再生能源发展的利好政策将推动微电网连接主电网。同样地，尤其是缺乏主电网连接的落后农村地区，微电网也适于发展应用[14]。
尽管微电网有很多优点，但在大规模应用之前，还有许多问题需要解决。
（1）在微电网经济运营方面，微电网的经济运行目前尚缺乏电力市场运营的大背景，离商业化运营还有一定的距离。但是伴随分布式发电占有率的不断提高和设备成本的下降，微电网经济性也将逐步提高。
（2）微电网将满足多种能源综合利用需求并面临更多新问题。大量的入户式单相光伏、小型风机、冷热电三联供、电动汽车、蓄电池、氢能等家庭式分布电源、大量柔性电力电子装置的出现将进一步增加微电网的复杂性，屋顶电站、电动汽车充放电、智能用电楼宇和智能家居带来微电网形式的灵活多样化、多种微电源响应时间的协调问题、现有小发电机组并入微电网的可行性问题、微电网配置分布式电源/储能接口标准化问题，微电网建设环境评价、微电网内基于电力电子接口的电源和FACTS装置控制域耦合问题等都将成为未来微电网研究的新问题。
（3）微电网将与配电网实现更高层次的互动。微电网接入配电网后，配电网结构、保护、控制方式，用电侧能量管理模式、电费结算方式等均需做出一定调整，同时带来上级调度对用户电力需求的预测方法、用电需求侧管理方式、电能质量监管方式等的转变。为此，一方面通过不断完善接入配网的标准，微电网将形成一系列典型模式规范化建设和运行；另一方面，将加强配网对微电网的协调控制和用户信息的监测力度，建立起与用户的良性互动机制，通过微网内能量优化、虚拟电厂技术及智能配网对微网群的全局优化调控，逐步提高微电网的经济性。实现更高层次的高效、经济、安全运行。
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微电网的发展现状
微电网技术的发展现状 摘要 微电网作为分布式电源接入电网的一种有效手段，逐步引起了广泛关注。从结构设计、运行控制、供电可靠性和电能质量、经济运行与安全机制、仿真平台和示范工程等5个方面介绍国内外微电网的研究进展，微电网并网和孤岛两种运行方式的控制策略，并分析了主要控制策略的研究进展，最后讨论了未来的研究重点，以便微电网安全运行。 关键词：微电网；并网运行；孤岛运行；电力电子 引言 微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。凭借微电网的运行控制和能量管理等关键技术，可以实现其并网或孤岛运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来的不利影响，最大限度地利用分布式电源出力，提高供电可靠性和电能质量。将分布式电源以微电网的形式接入配电网，被普遍认为是利用分布式电源有效的方式之一。微电网作为配电网和分布式电源的纽带，使得配电网不必直接面对种类不同、归属不同、数量庞大、分散接入的(甚至是间歇性的)分布式电源。国际电工委员会(IEC)在《2010—2030 应对能源挑战白皮书》中明确将微电网技术列为未来能源链的关键技术之一[1]。 近年来，欧盟、美国、日本等均开展了微电网试验示范工程研究，以进行概念验证、控制方案测试及运行特性研究。国外微电网的研究主要围绕可靠性、可接入性、灵活性3个方面，探讨系统的智能化、能量利用的多元化、电力供给的个性化等关键技术。微电网在我国也处于实验、示范阶段，截至2012年底，国内已开展微电网试点工程14个，既有安装在海岛孤网运行的微电网，也有与配电网并网运行的微电网。这些微电网示范工程普遍具备4个基本特征：1）“微型”，微电网电压等级一般在10kV以下，系统规模一般在兆瓦级及以下，与终端用户相连，电能就地利用；2）“清洁”，微电网内部分布式电源以清洁能源为主，或是以能源综合利用为目标的发电形式；3）“自治”，微电网内部电力电量能实现全部或部分自平衡；4）“友好”，可减少大规模分布式电源接入对电网造成的冲击，可以为用户提供优质可靠的电力，能实现并网/离网模式的平滑切换。因此，与电网相连的微电网，可与配电网进行能量交换，提高供电可靠性和实现多元化能源利用。微电网与配网电力和信息交换量将日益增大并且在提高电力系统运行可靠性和灵活性方面体现出较大的潜力。微电网和配电网的高效集成，是未
计算机科学与技术JAVA文献综述
北京工业大学耿丹学院 文献综述 JAVA创意游戏坦克大战的设计与实现 姓名王辰 系名信息工程系 专业计算机科学与技术 指导教师黄俊莲 日期2012年3月10日
前言 JAVA创意游戏坦克大战的设计与实现是我毕业设计的题目，我选择这样一个游戏软件作为题目的原因，不光光因为我是一个喜爱玩游戏的大男孩，同样的我也很看好游戏行业的市场发展前景，毕业后我有意从事相关工作。 现在游戏行业在我国的发展速度很快，电视广告，动画片，电影以及很多平面媒体上我们都能见到很多相关的宣传与资讯。据统计，全球范围内数字娱乐市场的规模将达到1000亿美元，而中国有近500万动画，网络游戏爱好者，另外至少还有400多万潜在用户群，以此带动的市场近有10亿元的规模。而随着影视业的发展，市场竞争的加剧，游戏行业将成为方兴未艾的朝阳产业。随着人们生活水平的日渐提高，解决一日三餐，温饱出行已经不再是问题。人们更多的关注自己的精神娱乐生活，也更关注自己的生活质量。在网络的环境中，可以给与的不仅仅是很大程度上的自由，并且丰富多彩的娱乐项目，庞大的数据信息，在人们的生活中越来越占据主流的位置。 主题 游戏行业，是文化产业的重要组成部分。是21世纪最具发展潜力的朝阳产业。据统计，全国游戏行业的从业者不足1万人，人才的缺口相当之大。最然我国的游戏产业比不上美国，韩国。但是我们拥有的是无比巨大的潜在市场。我相信随着市场秩序的建立，国家的大力扶持，游戏产业的春天就在不远的前方。 2007年的中国网游市场风云突变，新旧交替。这一年我们见证了
韩系网游几乎全线溃败。领略了史玉柱从征途到巨人的资本胜利。遭遇了韩国网游屡屡向中国运营伙伴发难的无奈。更多的也发现了中国网络游戏玩家的逐渐成熟。从2007年一季度到三季度，网络游戏市场总体增量约6.4亿。其中，完美时空，金山，巨人，网龙等新企业迅速成长。目前的网民群体中，玩过网络游戏的网民也已经接近一半，其中付费游戏用户平均每月花费的金额达到84元。我国在2006至2008年间，网络游戏产业总值将达到221.6亿元。网络游戏所带来的巨大财富效应已是不争的事实。 当然，网络游戏的好景能否持久？一位软件公司的老总这样认为。机遇当然会伴随风险，然而也正是风险才能成就更大的机遇。渴求成功的人士，只要掌握问题的关键，自可趋吉避凶。他指出，目前网络游戏鱼龙混杂，如战国之乱，因此还难以形成专一的用户群。用户忠诚度不够，私服外挂问题，也是每一款游戏心中的痛。因此，谨慎的做法是仔细考虑游戏产品是否具有竞争力，有独特之处，有市场前景。专业人士预言，随着网络游戏的蛋糕做大，国内运营商不甘心为韩日游戏开发商久做嫁衣，而思自立。而深厚的中华文化底蕴必能在玩家人心方面更胜一筹，就看产品开发，美工能否成功挖掘这部分市场。游戏产业如火如荼，然而Java作为一款火爆的编程语言同样广受欢迎。2011年上半年，我国信息技术服务业实现收入7817亿元，呈现高成长态势。信息技术咨询服务，数据处理和运营服务实现收入761和1073亿元。软件产品和信息系统集成服务分别实现收入2867和1673亿元。数据显示，软件开发行业前景广阔。
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智能电网中微电网优化调度综述
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
微电网储能技术研究综述
第 39 卷第 7 期电力系统保护与控制 Vol.39 No.7 2011 年 4 月 1 日 Power System Protection and Control Apr.1, 2011 微电网储能技术研究综述 周林，黄勇，郭珂，玉 （大学输配电装备及系统安全与新技术重点实验室， 400030） 摘要：对储能技术在微电网中的应用研究进行了综述。简要回顾了储能技术的发展历程，阐述了微电网中储能技术研究的意义和价值。分析了储能技术在微电网中的作用，比较全面地介绍了蓄电池储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能、混合储能和其他储能在微电网中的应用研究现状，分别说明了各种储能方式的优点和不足之处，并对各种储能方式的性能指标进行了比较。根据微电网的特点和要求，指出了微电网储能技术研究目前存在的问题和未来发展趋势。关键词：微电网；储能技术；蓄 电池储能；超导储能；飞轮储能；超级电容器储能（SMES）；混合储能 A survey of energy storage technology for micro grid ZHOU Lin，HUANG Yong，GUO Ke，FENG Yu （State Key Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology，Chongqing University， Chongqing 400030，China） Abstract：This paper introduces the academic research of storage technology applied to micro grid．Firstly，it reviews the development of storage technology，expounds the research meanings and values, and analyzes the role of the energy storage in micro grid．Then the application research of the battery storage，flywheel storage，superconductive magnetic energy storage，supercapacitor storage，hybrid storage and other energy storage in micro grid are discussed．The advantages and disadvantages of various storage methods are introduced, and their
110KV变电站一次设计文献综述教学内容
精品文档变电站电气一次系统设计110kV一、选题意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，变电站的建设迅猛发在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面优化通道”的技术改造思路[3]积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站： 同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，
变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国，许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站 [4]之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性；2加快了事故处理的速度；3提高了劳动生产率；4降低了建设成本。[5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加 快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城 市变电站，在精品文档． 精品文档 多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视，在这几年 中得到飞[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而 使占地面积速发展较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内 进行，可减轻维护工作量，不受气候影响。、数字化智能变电 站3光特别是智能化开关、在变电站自动化领域中，智能化电气 的发展，电式互感器等机电一体化设备的出现，变电站自动化技 术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络
微电网能量管理系统概述
微电网能量管理系统概述 一、微电网能量组成 微电网是近年来出现的一种新型能源网络化供应与管理技术的简称，它能够利地将可再生能源和清洁能源系统的接入，实现需求侧管理以及现有能源的最大化利用。微电网将发电子系统、储能系统及负荷相结合,通过相关控制装置间的配合,可以同时向用户提供电能和热能,并能够适时有效地支撑大电网,起到消峰填谷的作用。所以微电网概念一经提出,就引起世界能源专家和电力工业界的广泛重视,世界很多国家都加强了相关基础科学研究的力度,对微电网的认识随着研究的进行在不断地具体化、深入化和系统化。而微电网对于解决我国现有大电网运行中凸显的问题,以及能源危机等相关问题,无疑是提供了一个好的解决途径。 1.1风能 风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。空气流具有的动能称风能。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。到2008年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1 百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005年之间已经成长了四倍以上。 风能优点： 1.风能为洁净的能量来源。 2.风力发电是可再生能源，很环保。 3.风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。 4.风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已 低于发电机。
1.风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。 2.进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的 地方来兴建。 3.在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟 糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时 间；必须等待压缩空气等储能技术发展。 1.2光伏 光伏是太阳能光伏发电系统的简称。是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。 光伏能量的来源由光伏板组件，它是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 光伏优点： 1.普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或 岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。 2.无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污 染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。 3.巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总 量属现今世界上可以开发的最大能源。 4.长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年， 而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是 用之不竭的。
微电网储能技术研究综述
电力系统新技术 专业电力系统及其自动化 班级研1109班 学号1108080392 学生周晓玲 2012 年
电力储能技术 摘要：储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。本文主要介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、液流电池储能以及超导储能、超级电容器储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态，比较了各种储能技术的优缺点，并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。 关键词：储能技术，可再生能源发电，消峰填谷，一次调频ABSTRACT：Power storage technology serves to cut the peak and fill valley，regulate the power frequency，improve the stability，and raise the utilization coefficient of the grid in the power system.This paper introduces various types of storage technology such as pumped hydropower,flywheel electricity storage technology，compressed air energy storage，sodium sulfur(NaS)battery,，Flow Battery Technology，super conductive magnetic energy storage and super capacitor storage discusses their advantages and disadvantages．The development trend and the Different applications of storage technology in the power system are also summarized． KEY WORDS：energy storage technology，renewable energy Resources power generation，peak load shifting，primary frequency 1.背景意义 近几十年来，电能存储技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。电能的存储是伴随着电力工业发展一直存在的问题，其实到现在为止也没有一种非常完美的储能技术，但经过几代科学家的努力，一些比较成熟的储能技术在各行各业发挥着重要的作用。储能的优点有很多，节能、环保、经济。比如火电厂要求以额定负荷运行，以维持较高的能源转换效率和品质，但用电量却随时间变化，如果有大容量、高效率的电能存储技术对电力系统进行调峰，对电厂的稳定运行和节能是至关重要的。另外，由于分布式发电在电网中所占的比例越来越高，基于系统稳定性和经济性的考虑，分布式发电系统要存储一定数量的电能，用以应付突发事件。随着电力电子学、材料学等学科的发展，现代储能技术已经得到了一定程度的发展，在分布式发电中已经起到了重要作用。储能已经成为除发、输、变、配、用五大环节的第六大环节。如下图即为储能在电力系统中的应用。
徐俊文献综述-微电网(保留)
微电网能量管理研究综述 0 前言 能量一直是社会发展过程中亘古不变的话题，它与我们的生活息息相关。尤其是电能，它是社会发展的助推剂。21世纪以来，随着社会的快速发展，电力需求快速增长。然而，针对传统电力系统而言，一方面它的供电能源是火力发电的煤、石油等化石燃料，它们不可再生而且对环境污染严重，难以满足社会对能源利用的环保性的要求；另一方面，传统电力系统是集中式结构，电能经远距离传输后到达用户端。随着用户端分散化程度的提高，电能的线路损耗和供电成本也相应增加，达不到社会对电能利用的经济性的要求。 于是，近些年人们提出了分布式发电技术。分布式发电是建立在负荷中心，发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式的高效、可靠的发电单元。分布式发电具有对环境污染小、能源利用率高、安装灵活等特点。与集中式发电相比，分布式发电接近负荷，节省了远距离输电的成本，减少了线路损耗，提高了能源的利用效率。但当分布式发电在大电网中的渗透率提高时，分布式发电源单机接入大电网的成本高、与大电网的并网困难等特点凸现出来，大大限制了分布发电在大电网中的应用。为此，人们提出微电网技术——将分布式发电以微电网形式接入大电网。近年来，微电网受到研究者们广泛的关注[1~4]。 微电网的产生为分布式发电在大电网中的引入提供了极大的方便。微电网需要在满足电网中物理约束和供电的经济性要求的基础上，充分地协调利用各种能源，实时准确地向用户负荷提供需求的电能。然而，微电网中以风能和太阳能代表的新能源的容易受气候影响，供电特性带有间歇性和不确定性[5、6]。新能源的这些特性导致它的供电输出难以控制，增加微电网能量调度时的难度。另外，微电网包括多种不同类型的负荷，不同类型的负荷对能量的需求质量和实时性要求也各不相同，这无疑对微电网能量的管理策略提出了较高要求[7]。因此，要保证微电网能协调利用内部能源，向用户负荷提供需求的电能，能量的优化管理和利用是核心问题。 本文分别介绍了微电网的结构的特点和能量调度关键技术，以及目前针对微电网能量管理的研究现状，并阐述了微电网能量管理研究的新进展。 1 微电网 1.1 微电网结构及特点 微电网也叫微网，它是指在接近用户端或位于用电负荷中心，将额定功率为几十千瓦分布式的小型发电单元、负荷、储能系统和控制装置等电力设备，按照一定的拓扑结构进行组织而构成的小型电力系统，向用户供冷供热。（如图—1所示）[8、9]。它是种新型的电网结构，同时是一个能够实现自我控制、
微电网文献综述
微电网文献综述 摘要：微电网是发挥分布式电源效能的有效方式，具有巨大的社会与经济意义。本文从概述角度介绍了微电网规划设计和电力系统仿真软件DIgSILENT在微电网建模和仿真中的应用，论述了微电网系统的控制策略和经济运行，指出了微电网技术的发展前景。 关键字：微电网；综述；DIgSILENT；控制策略 引言 分布式发电以其可靠、经济、环境友好、能源综合利用率高等优点越来越受到各国的重视和大力推广。然而，分布式发电技术自身存在诸多潜在弊端，如电源接入成本高、功率输出波动等，其规模化接入电网后会给电网运行控制带来一系列影响。为了协调大电网与分布式电源间的矛盾，智能微电网作为·种新型分布式能源组织形式应运而生，微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。 目前，随着我国微电网研究工作的不断深入，已经涉及了几乎所有技术方向，包括：①研究微电网(包括分布式电源)规划与设计，以使微电网能够更优的发挥其对配电网的正面作用，改善供电质量和可靠性；②研究微电源运行特性，为分布式电源的选择提供依据；③研究微电网运行控制与能量管理(包含储能技术)，以提高微电网运行效率并降低排放；④研究微电网并网问题，以减小微电网接入对配电网的扰动，发挥微电网提高供电可靠性的优势；⑤研究微电网孤岛运行；⑥研究微电网保护。 一、微电网规划 1、智能微电网主要具有以下特点： (1)自治性：微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统，运行方式灵活，可以独立自治运行，实现自我控制、保护与管理。 (2)互动性：微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上，实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。 (3)多元性：微电源构成多元化，有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。负荷类型多元化，有敏感型、非敏感型，可控型、非可控型等。 2、微电网电压等级与容量的一般选取原则 3、微电网网架结构设计
微电网技术及其发展现状研究
2011年·06月·下期 学术·理论 现代现代企业教育 MODERN ENTERPRISE EDUCATION 企业 教育 25 微电网技术及其发展现状研究 吴 萍 尤向阳 （三门峡职业技术学院 河南 三门峡 472000） 摘 要：微电网充分发挥了分布式发电的价值和效益，可作为大型电网的有益补充，解决大规模电力系统的诸多潜在问题。本文介绍了微电网产生的背景，并阐释了其概念和结构特点，最后，对国内外微电网发展现状进行了对比研究。关键词：微电网 分布式发电 供电可靠性 引言 近年来，世界能源紧缺、环境污染、温室效应等问题越来越严重，分布式发电技术以具有低污染、高能源利用效率、可节约电网投资、提高大电网供电可靠性等优点得到重视。但是分布式电源（DG）单机接入成本高、控制困难，大量接入可能会对电网造成冲击，影响电能质量和系统的安全稳定。为协调大电网与分布式电源的矛盾，充分挖掘DG的价值和效益，在本世纪初，学者们提出了一个解决方法，即将DG及负荷一起作为公共配网的一个单一可控的子系统——微电网（Microgrid）。 一、微电网的概念 目前，国际上主要有美国、日本、欧盟等国家和地区给出了微电网定义。 美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）认为：微电网由负荷和微型电源共同组成、可实现热电联供，微电源主要由电力电子器件进行能量转换和控制。当微电网与大电网相连时，微电网可视为单一的受控单元。 日本三菱公司按规模大小将微电网分为小规模（发电容量10MW，燃料为可再生能源，主要应用于小型区域电网、住宅楼、岛屿和偏远地区）、中规模（发电容量100MW，燃料为石油或煤、可再生能源，主要应用于工业园）和大规模（发电容量1000MW，燃料为石油或煤，主要应用于工业区）3类。它将以传统电源供电的独立电力系统也纳入微电网系统，扩展了研究范畴。 欧盟定义的微电网具有以下特点：１、利用一次能源；２、使用微型电源； ３、可实现冷热电三联供；４、含储能环节；５、含电力电子设备； ６、分为不可控、部分可控和全控三种类型。 综合来讲：微电网就是采用大量的现代电力技术，将微电源，负荷，储能设备及控制装置等结合在一起，直接接在用户侧，可同时向用户供给电能和热能的小规模分散独立系统。 二、微电网的结构 与传统的输配电网相比，微电网的结构比较灵活，其具体结构根据负荷情况会有所不同，但基本单元一般包括微型电源、储能元件、能量管理及控制系统、负荷等。 表演动作，这样能帮助学生理解和记忆歌词，并在理解、记忆歌词的基础上，以形象生动，优美的歌舞动作进行演唱，使演唱更富有情感的表达性。歌曲选择方面可根据我们的教学进度和学生的学习程度要求学生自行选择歌曲，可以大量的上网搜索选择自己喜欢的也都适合的歌曲，并应用所学的方法进行演唱，阶段性的开展班级音乐会，激发学生的学习热情，让他们爱学、喜欢学。 四、自我体验学习声乐 声乐是幼教专业学生学习的重要技能之一，它是培养学生的演唱技能和道德情感的主要阵地。声乐在教学过程中比较枯燥，培养学生的自主学习尤为重要，变“要我学”为“我要学”，使他们真正成为学习的主人。 声乐的学习过程是很抽象的，我在讲解声乐理论时一般采取体验法，让学生自己感觉自己体验，比如：要讲打开喉咙就要学生体验咬苹果的感觉，要讲吸气就要让学生体验闻花香的感觉等等。如：区别音的高低、长短、强弱等时，教师启发学生比较大公鸡的啼声和母鸡啄食的“咯咯”声，大部分学生对鸡是熟悉的，就让他们自己去模仿这些叫声，通过学生的亲身模仿，很快就辨出哪个是高音，哪个是低音，通过类似的方法，又能辨别出飞机在跑道上起飞的马达声震耳，是强音，而飞机上高空我们听到的声音是弱音。进而上升到理性认识，这样做会培养学生善于动脑，善于捕捉音乐的能力。在这些教学当中我都尽量融入学生 的自主学习的观念，做到“做中学”。 在枯燥的发声练习过程中我会让学生动起来，在发声前要先活动开，或小跑，或做运动操，根据练声曲的节奏让学生踏步或者小跑着发声，这样可以让学生更加放松自然。也可以编成游戏的形式，如用问答的形式，一半学生问do re mi fa so ,另一半的学生答so fa mi re do ,这样可以提高学生的兴奋度，让练声得到更好的效果。也可以围成圈相互看，或站成面对面发声，相互评价相互学习。 五、结语 如今，知识的更新日新月异，高科技的发展日趋迅猛，面对教育的新形式，学生为中心的思想已深入人心，旧的体制和模式受到极大的冲击。作为幼教专业的音乐教师更应及时转变教学观念，只有教会学生自主学习，使学生掌握学习的方法，才能达到“今天的教是为了明天的不教”的目的，在课堂上努力创设学生自主学习的环境，发挥学生的自主意识，也只有学生学会自主学习，他们才能主动地去研究，去探索，去创造。以培养有创造力、有创新思维能力的新一代幼儿教师。 参考文献： [1]张天宝著．试论主体性教育的基本理论． [2]周明星，张柏清著．创新教育模式全书．北京教学出版社 ．□
控制工程文献综述
工程控制基础文献综述 院系： 班级： 姓名： 学号：
一、引言 本学期初步学习了工程控制基础，为了更好地了解和学习该门课程，我通过网络渠道搜集了十篇有关工程控制的期刊文献。深入阅读后，我进行了总结，并对工程控制有了一定深度的理解。本文是对搜集和阅读的文献的综述，旨在简要的介绍工程控制的发展和应用。我所搜集的期刊均来自中国知网，其中包括工程控制的发展史和在车辆、电力及机器人方面应用的文献。 二、文献综述 1.智能控制工程研究的进展 自1985年在纽约召开第一届智能控制学术会议至今，智能控制已经被广泛研究应用于工业、农业、服务业、军事航空等各个领域。近年来，随着人工智能技术和其他信息处理技术，尤其是信息论、系统论和控制论的发展，智能控制在控制机理和应用实践方面均取得了突破性的进展。遗传算法与模糊逻辑、神经网络相互融合，通过模拟人类思维方式和结构来设计用于解决复杂的各种非线性问题的控制策略，并已在各种实际工程项目中得到应用，取得了良好的效果。分布式人工智能中的Agent和Multi Agent System已成为研究的热点，构建基于Agent 的集散递阶结构的智能控制系统为智能控制注入了新的活力。 在理论研究取得进步的同时，国内外的研究者均意识到智能控制的研究不能只停留在计算仿真的层次上，智能控制应该直接面向传统控制难以或无法解决的复杂的非线性系统，面向实际工程应用。 2.车间运输小车的智能控制 工厂运输是协调生产的重要环节和工厂设施的重要组成部分，它的效率直接影响生产成本及生产率。目前，加工中小产品机械加工车间运输系统主要有空间运输和地面运输两种。空间运输主要是小吨位桥式起重机和电动葫芦，其控制方式多为下拉线式，这种方式有以下缺点：1）设备复杂，功率消耗大，投资高。2）操作不方便，运输效率低。3）只适应车间内部运输。 地面运输主要采用叉车及手推运料小车，叉车需专人驾驶且无固定轨道，在车间内运行极不安全，手推运料小车需人为动力，劳动强度大，运输效率低。本设计的有轨运料小车，利用了 PLC 的编程简单，工作可靠，硬件组合灵活，不增加外部控制电器即可实现任意复杂逻辑控制等特点，实现了运料小车的智能控制。 小车应具有两种控制方式，即：呼叫自动响应控制和手动点动控制，正常情况下应使用前一种控制方式。两种控制方式必须实现互锁。呼叫自动响应控制：每个机床处各设一个呼叫按钮。由于意外或故障导致小车在非呼叫工位处停车时，不响应任一工位处的呼叫信号，只能采用手动控制进行纠正。
储能系统的能量调度文献综述
关于储能系统的能量调度的文献综述 摘要：储能系统具有双向充放电的运行特性，既可以吸收电能，也 可以释放电能。鉴于此种性能，其在电力系统中通常有如下三种作用：电力系统采用储能装置可节约系统综合用电成本，在低成本时 吸收电能，在高峰时释放，获得峰谷电价差带来的经济利益。 ⑴储能系统用在发电端，可有效克服可再生能源发电系统的波动性，吸收不平衡功率流，从而提高发电机的稳定运行能力，起到平滑可 再生能源发电系统输出波动的作用。 ⑵储能系统用于输配电时，可灵活配置能源供应，可以肖峰填谷， 在用电低潮，吸收功率，将电能储藏起来，在用电高峰期，释放电能，弥补供电不足，从而提高电力供应质量，提供电压和频率保障，减少线损，提高整个输配电系统的稳定性，起到了能量调度的作用。 (3)储能系统用于用户端时，可提高电路的质量，减少峰值。本文主 要论述了储能系统的第二种功能，即储能系统能有效改善微网的电 能质量并提高系统稳定性，具有能量调度的作用。 关键词：储能系统;微电网；能量调度；电能质量 正文： 文献一：风电储能系统能量调度策略研究 由于风能具有随机性和间歇性，在其并网时由于风电能波动会 影响电网电能质量，此文献提出基于铅酸蓄电池储能系统、结合负 荷用电预测信息，利用模糊理论“最大-最小”合成理论，合理调 度储能系统充放电的电量，从而改善并网后的电网品质。 风电储能系统能量调度主要包括：电网负载用电量的预测、储 能系统 ( 铅酸蓄电池组成 ) 、风力发电机组（此处不做详述） 和调度控系统制器4大部分。 1、电网负载用电量的预测：根据气象条件与用电负荷的关系，把用 电负荷分为以下3类： 1 ) 照明、普通家电、电炊具等这类负
新型电网_微电网_Microgrid_研究综述
第35卷第12期继电器Vol.35 No.12 2007年6月16日 RELAY June 16, 2007 新型电网-微电网（Microgrid）研究综述 盛鹍1,2，孔力1，齐智平1，裴 玮1,2, 吴汉3, 息鹏4 （1.中国科学院电工研究所，北京 100080; 2.中国科学院研究生院，北京 100080; 3.江西省赣东北供电公司,江西 乐平 333300; 4.国家审计署驻长沙特派员办事处, 湖南 长沙 410001） 摘要：首先介绍了微电网的产生背景，并对微电网进行定义。其次，在对比了各国微电网的研究进展现状后，针对一个典型的微电网阐述了基本运行方式。接着介绍了微电网的电源和储能形式，并对微源的控制器特性即频率下垂曲线进行了简单的描述。微电网输配电系统也与传统电网有着明显的不同，由于低压线路参数的特殊性，需要对功率调节公式进行修正。微电网系统优化与稳定也是微电网的关键研究内容之一，初步给出了系统优化和稳定运行目标。最后，在依托电工所在新能源方面的既有成果上，提出了微电网的将来研究的重点和难点。 关键词:微电网；分布式发电；微电源；储能；输配电系统；功率调节；系统优化和稳定 A survey on research of microgrid –a new power system SHENG Kun1,2，KONG Li1，QI Zhi-ping1， PEI Wei1,2 , WU Han3, XI Peng4（1.Institute of Electrical Engineering( Chinese Academy of Sciences), Beijing 100080,China; 2.Graduate school of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100080,China; 3.Gandongbei Power Supply Company,Leping 33300,China; 4.National Audit office of People’s Republic of China, Changsha 410001,China） Abstract: Microgrid is one type of future power systems put forward by foreign researchers, which has a special superiority on not only improving power quality and reliability but also relieving pressure of energy and environment. First, this paper introduces the background and definition of microgrid.Second, different countries’ achievements are compared, and basic running mode is represented for a typical microgrid. After energy resource and storing energy being classified, a frequency-droop character is described. Obviously different from classic transmission and distribution system, microgrid has its own feature. And power adjustment formulation has been amended. System optimization and stability is one of key research in microgrid, therefore series of goal is offered preliminarily. In the end, based on achievement by IEE in new energy, emphasis is put forward for future research in microgrid. This project is supported by National High Technology Research and Development of China(863 Programme) (No. 2006AA05Z246)． Key words: micorgrid； distributed generation； microsource； storing energy；transmission and distribution system； power adjustment；system optimization and stability 中图分类号： TM619 文献标识码： A 文章编号： 1003-4897(2007)12-0075-07 0 引言 在过去几十年里，电力系统已发展成为集中发电、远距离输电的大型互联网络系统，通过复杂的功率潮流等各种控制器可对其连续调节，并对大多数干扰具有鲁棒性。但是近年来用电负荷的不断增加，而电网建设却没有同步发展，使得远距离输电线路的输送容量不断增大，受端电网对外来电力的依赖程度也不断提高，使得电网运行的稳定性和安全性下降。近年的各种大规模停电事故尤其是8.14美加大停电也暴露出目前电力系统的这个严重缺陷[1]。 基金项目：国家863高技术基金项目（2006AA05Z246） 鉴于上述问题，发达国家如德国、日本、美国甚至包括一些发展中国家开始研究并应用多种一次能源形式结合（液体燃料有煤油、汽油、柴油等，气体燃料有天然气、石油气、煤气、沼气、一切可燃废气等；动力源更是多样化，如水能、风能、太阳能等）、高效、经济的新型电力技术——分布式发电技术DG (Distributed Generation) [2～5]，即通过在配电网建立单独的发电单元对重要负荷进行供电，与此同时，通过PCU（power-conditioning unit）和外界电网进行能量交换；由其特点，也形象地被称作分散式发电（Dispersed Generation）或嵌入式发电（Embedded Generation）。随之出现了分布式储能技
直流微电网保护技术综述
直流微电网保护技术综述 摘要：直流微电网的保护是确保直流微电网能够安全、可靠运行的基础和基本 保障。本文介绍了直流微网的特点，并根据国内外微电网的发展趋势提出一种新 型环形直流微电网的拓扑结构图，介绍了微网保护系统的关键技术和直流系统接 地故障的故障类型，并对国内外微网保护的研究现状进行了介绍，同时提出了直 流微网有待进一步深入研究的主要问题。 关键词：直流微电网，继电保护，故障类型 1引言 随着世界大范围内的环境和能源问题日益凸显，经济增长和环境保护之间的 矛盾日渐严重，发展新型可再生能源代来替传统污染严重的化石能源就显得格外 重要，微电网作为一种可以高效利用和普及新能源的方式就应运而生。微电网是 一种将分布式电源、储能装置、负荷、变流器以及保护监测系统有机整合在一起的，集发、配电一体化的小型灵活的电力网络[1-4]。因其具备供电能力的可靠性、运行方式的灵活性、电能质量的优异性，必将会成为世界各国电力工业未来的重 要发展方向。 2直流电网的拓扑结构 图2 环形直流微网结构图 图2为一种环形的直流微电网拓扑图，环形直流微网具有多条直流母线和支路，当其中一条线路发生故障时并不会影响到系统中其他母线和支路的正常运行。随着直流微网规模的不断增大，为了提高供电的可靠性以及分布式电源和负荷的 灵活接入和扩展，环形微网将会成为未来直流为的发展趋势。 3直流微网的故障类型 按照故障发生位置进行分类，可以将故障分为接地故障和极间故障。 3.1接地故障 系统的结构与接地方式会对接地故障的保护方式产生很大影响。在直流微网中，对于不接地或者经高阻抗接地的系统，其接地故障的定位与快速检测仍然是 难点。 3.2极间短路故障 母线极间短路故障，在含中线的双极性（正、负极）直流微网结构中，以极 间短路故障最为严重，特别是正、负间短路故障。发生此种故障将会影响到所有 连接至该母线处的储能系统、分布式电源、交直流接口以及向负荷的正常供电； 如果发生各极与中线极间故障，若能快速检测并且隔离故障，则在短时间内可以 确保非故障极间的供电。 图3 直流系统接地类型 IT系统中的接地类型为不接地或者经高阻抗接地。当IT系统发生接地故障时，其可以被测量到的故障信息量如暂态电压和漏电流都很小。这种方式既有优点又 有缺点，其优点是可以用电设备的正常运行，缺点是其故障不容易被检测出来。 4.2直流微网的保护设备 直流微电网在故障状况下，故障点处的电压会突然降落，故障位置附近的设 备主要是负载和电源，将会受到影响，虽然直流微电网内部所有的设备都是通过 电力电子装置连接到直流母线上的，可以确保对故障的快速响应，但是直流断路