浅谈微电网技术应用与分析
浅谈微电网技术应用与分析
浅谈微电网技术应用与分析摘要：由于分布式电源的不可控性及随机波动性，其数量的日益增多也增加了对电力系统稳定性的负面影响，因此目前的国际规范和标准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理，以期减小其对大电网的冲击。
为协调大电网与分布式电源间的矛盾，最大限度地发掘分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势，微电网应运而生。
微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理功能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。
关键词：微电网；技术应用；分析1.微电网综述微电网（Micro-Grid）也称为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网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。
微电网是相对传统大电网的一个概念，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，并通过静态开关关联至常规电网。
通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。
采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析，微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。
2.微电网的结构相对电力系统而言，微电网类似于一个独立的控制单元，其中每一个微电源都具有尖端的即拔即插功能。
对每一个微电源，最关键的是它本身的接口、控制、保护以及对微电网的电压控制，潮流控制和维持其运行稳定性。
一个重要的功能是微电网的联网运行和孤岛运行方式见的平稳转移。
在微网中，为了防止微电网与配电网解列时对微电网内负荷的冲击，微电网的配电结构需重新设计，将不重要的负荷接在同一条馈线上，重要或敏感的负荷接在另外馈线上。
接敏感负荷的馈线上装有分布式电源、储能元件及相应的控制、调节和保护设备。
微电网技术的应用与发展研究
微电网技术的应用与发展研究随着科技的不断进步，人们对能源供应的要求也不断提高。
传统的电力网络往往存在电源不足或者供电不足的问题，同时还面临着电能传输损耗大等问题。
这些问题传统的电力网络无法解决，于是人们开始关注微电网技术，微电网技术因此也得到了广泛的应用与发展研究。
一、什么是微电网技术？微电网是指一种由分布式电源、电池、能量储存装置和控制器等组成的自主电力系统，可以通过与主电网连接，也可以独立运行。
微电网在保证电力供给的前提下，也能够保证系统的高效节能。
二、微电网技术的应用（一）航空领域由于农村、民航机场等地区存在电力不足的现象，因此在这些地区使用微电网技术运营发电装置，同时借助太阳能、生物能等可再生能源，从而满足电力供应需求。
（二）建筑领域建筑微电网是指建筑物内部独立供电系统，可以使用光伏发电、风电发电等技术，满足建筑物内部的用电需求，同时还能够将多余的电力通过能源互联网共享给其他建筑物。
（三）工业领域微电网技术在工业领域的应用，将消纳各种可再生电力，如太阳能、风力和海洋能，使工业生产中废弃的能量得到高效利用。
同时，通过微电网技术实现工业区内部的能源联网，互相进行能量分配、共享和贸易，进一步实现全社会能源效率最大化。
三、微电网技术的发展趋势（一）微电网和智慧电网微电网是智慧电网的一个组成部分，实现了能源利用的高效性、节约性和稳定性。
未来，基于物联网、云计算、大数据技术等的各种智能终端设备将进一步增强微电网的精细化管理，实现对分布式能源的有效整合调度，形成可有效应对复杂实际工况的智慧电网。
（二）基于区块链的微电网区块链技术的应用，可以大大增强微电网运营的可信度和可追溯性，使得交易更加安全透明，吸引更多人参与到微电网建设中来。
同时，区块链技术还可以使得能源互联网实现去中心化，从而有效应对能源垄断，提高能源市场透明度和公平性。
（三）建立多元化的能源互联网未来，微电网将会与传统电力网络结合，构成多元化的能源互联网，实现能源的高效共享和交流。
微电网技术的研究和应用
微电网技术的研究和应用随着能源需求的增长和全球气候变化的不断加剧，清洁能源的应用已经成为一个重要的话题。
而在清洁能源方面，微电网技术是当前研究和应用较为广泛的一种技术。
本文将介绍微电网技术的相关内容，包括其定义、特点、应用场景及未来发展趋势等。
一、微电网技术定义微电网技术是指通过连接多个分布式能源和负荷，构成由本地子系统组成的电力系统，在一定范围内形成自主供电体系的一种技术。
与传统电网不同的是，微电网不依赖于远距离传输能源，而是在本地通过分布式能源进行供电。
二、微电网技术的特点1. 增加了电力系统的韧性微电网技术可以将不同类型的能源进行整合，形成一个以可再生能源为主的供电系统，使得电力系统更加韧性。
当传统电力系统遭遇突发事件或受到天气影响时，微电网可以通过本地的分布式能源进行自主供电，从而保证了供电的可靠性。
2. 提高了能源利用效率传统电力系统需要将电能输送到远处，而微电网技术可以在本地进行分布式能源的整合，避免了输电损失，提高了能源的利用效率。
3. 适用范围广泛微电网技术适用于不同规模和用途的场景，可以应用于乡村、城市、企业和公共设施等不同场景。
尤其是对于新能源的应用，微电网技术更是提供了可靠的供电方式。
三、微电网技术的应用场景1. 农村和偏远地区在农村和偏远地区，由于离开城市中心较远、电网供给不稳定，有时甚至没有电网供应。
微电网技术可以通过整合当地资源形成本地电网，在保证可靠供电的同时，减少了电费支出。
2. 商业和公共设施商业和公共设施对电力供应要求高，若停电会造成大量经济损失和人员伤亡。
采用微电网技术，可以使商业和公共设施成为自己的小型电网，分散电源能量，保证稳定供电。
3. 建筑和社区在建筑和社区中，微电网可以通过分布式能源系统，包括太阳能光伏电池板等，为住宅和商业场所分配电力，同时减少对传统电力系统的依赖。
四、微电网技术的未来发展趋势随着经济的发展和全球气候变化的影响加剧，微电网技术的应用前景非常广阔。
微电网技术应用及案例分析
湖南兴业产业园区多点并网微电网 光伏装机容量: 20.8MW 储能装机容量: 3000kWh
喀麦隆50kVA智能微电网 工程地址: 西非—喀麦隆
390549.12
可再生能源发电比例 91.25% 84.26% 82.39% 81.03% 73.16% 66.27% 59.18% 53.58% 60.18% 75.71% 86.26% 88.95% 71.39%
总发电量 73642.38 66917.32 80059.38 91719.20 119942.41 138080.68 173399.13 178605.34 146247.50 121378.44 94815.41 80486.41 1365293.58
珠海东澳岛微电网介绍 —中国第一个商业运行的孤岛型智能微电网
面积4.6平方公里 岛上常住居民600多人 含学校\卫生所\酒店\水产站 原东澳电厂——柴油发电厂
1、东澳岛原来电网介绍
商业用电
电价
用电量
居民用电
东澳电厂改造前: 居民用电成本2.9元,商业用电成本3.8元,其中政府补贴1元钱 2009年用电量100万度,每年的用电量将保持高速增长
更重要的是, 关于微电网建设、运营模式, 国家的相关政策尚不清晰, 国家应该 制定相关补贴政策, 从政策上进一步推动微电网的发展。
二、微电网案例介绍
国家分布式能源工程研究中心兴业分中心
兴业公司总部大楼微电网
二、微电网案例介绍
国家分布式能源工程研究中心兴业分中心
兴业公司总部大楼微电网
二、微电网案例介绍
4.5智能化程度
1. 多级分层微电网结构, 提高了微电网可扩展性、可控性、可靠性。
2. 多种可再生能源并入电网接口的兼容性
微电网技术应用及案例分析
1. 多级分层微电网结构，提高了微电网可扩展性、可控性、可靠性。
2. 多种可再生能源并入电网接口的兼容性
3. 开发了大功率变流装置并联运行与均流控制技术；
4. 开发了无线云端通讯技术；
5. 自学习功能，不断修正自身运行参数；
6. 预测可再生能源，太阳辐射预测到10分钟误差10%；
7. 电池矩阵逐检；
更重要的是，关于微电网建设、运营模式，国家的相关政策尚不清晰，国家应该 制定相关补贴政策，从政策上进一步推动微电网的发展。
二、微电网案例介绍
国家分布式能源工程研究中心兴业分中心
兴业公司总部大楼微电网
二、微电网案例介绍
国家分布式能源工程研究中心兴业分中心
兴业公司总部大楼微电网
二、微电网案例介绍
珠海东澳岛微电网介绍 —中国第一个商业运行的孤岛型智能微电网
研究机构数据显示，微电网市场有望在未来5年迎来高速成长期。从全球来看，目 前微电网主要处于实验和示范阶段，但从过去5年来看，微电网的技术推广已经度过幼 稚期，市场规模稳步成长。未来5到10年，微电网的市场规模、地区分布和应用场所分 布都将会发生显著变化。
事实上，微电网的发展依旧面临诸多问题。“一是技术成熟度还有待提高，二是 如何降低成本，三是采用何种运营模式，四是如何提高与配电网的协调控制能力，五是 目前还很少相关技术标准可以遵循。”
+ 光伏发电本身
间歇性\不稳定性\难调度
“垃圾电”
1、什么是微电网
美国电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）
微网是一种由负荷和分布式电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热 能；微网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必需 的控制。微网相对于外部电网表现为单一的受控单元，可同时满足用户 对电能质量和供电安全等的要求。
浅谈微电网技术的发展及应用
浅谈微电网技术的发展及应用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。
标签：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，在實际的应用过程中，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。
在这个基础上一些相关的研究者根据分布式发电技术和分布式储能技术的应用与发展，并结合现阶段日益提高的用电需求和电力供应系统的发展方向和趋势提出了微电网技术的概念。
中国微电网技术研究及其应用现状分析
中国微电网技术研究及其应用现状分析微电网是一种结合了电能供应与优化控制的微型电力网络布设技术，在我国一些人口集中的海岛、校园等应用较多，本文就微电网技术进行了概述及组成研究，并就其应用特点以及现状进行了研讨。
标签：微电网技术;应用现状;电力引言微电网是我国电力供给结构的一种形式，它是积极利用当前新型绿色再生能源进行电能供应的一种电网技术，当前我国各地都在积极应用这种新型能源与电能网络输送结构技术，为国家电网电能输送结构提供了补充，未来微电网还会得到技术更新与更广泛地应用。
1微电网技术概述以及组成分析1.1微电网技术概述微电网技术其实就是由微型电源以及电能负荷共同组成的一种电能供、消网络结构，微电网运行中电源实现电能供应，而负荷结构则实现电能向其他能量的转换。
我国研究人员对于微电网的定义为：一种小型发配电系统，它主要由储能装置以及电网控制系统以及电源结构构成电能供应单元，而由网络电能负荷设备组成电能消耗单元，微电网可以进行供配电以及电能消耗的自我管理以及保护操作，当前微电网已经成为我国智能电网建设中的重要建设内容。
1.2微电网的主要供电单元组成分析1.2微电网中的分布式电源装置针对不同的发电系统采用不同的分布式电源，目前的发电类型包括光伏发电、水利发电、风力发电以及潮汐发电、内燃机发电系统等，对于微电网对接的发电类型主要是可再生能源发电。
微电网和外部大型供配电网络相比，容量小而且电压等级也相对较低，因此一般以380V、10kV和110kV的电压等级和外部大电网进行能量交换。
1.2.2 储能装置随着储能技术的发展，目前储能装置也已有多种类型，部件包括热儲能装置、机械储能装置，还包括电磁储能装置以及新型电化学储能装置。
电化学储能装置一般通过蓄电池储能实现其功能，对于电磁储能装置而言一般采用超导体和超级电容来实现其功能。
1.2.3 控制系统控制系统作为微电网中必不可少的一环，主要实现对整个系统的控制，保证整个系统的运行，包括计量系统、监控系统、保护系统以及能量管理系统等多个子系统。
微电网技术在供配电系统中的应用及优势分析
微电网技术在供配电系统中的应用及优势分析随着社会的不断发展和对能源的需求不断增加，传统的中央化电网面临着诸多问题，如能源浪费、环境污染和供电不稳定等。
为了解决这些问题，微电网技术逐渐崭露头角，成为改善供配电系统的一项重要技术。
本文旨在探讨微电网技术在供配电系统中的应用及其优势。
首先，我们来了解一下什么是微电网。
微电网是指由可再生能源、传统能源和储能设备相结合，以满足局部区域电能需求的电能系统。
它可以独立运行，也可以与传统中央化电网互补运行。
微电网技术通过将多种能源和能源设备进行集成，形成一个小型的电能系统，具有以下几个方面的应用和优势。
首先，微电网技术在供配电系统中可以提供高度的供电可靠性。
由于微电网是由多种能源和能源设备组成的，而且可以与传统电网相互连接，因此当传统电网发生故障或者供电不稳定时，微电网可以自动切换为独立运行模式，保证供电的连续性。
微电网的分布式结构使得电能可以在多个节点之间传输，即使某一个节点发生故障，其他节点仍然能够正常供电，提高了系统的可靠性和韧性。
其次，微电网技术可以显著降低能源浪费和环境污染。
传统中央化电网往往会面临长距离输电带来的能量损耗问题，同时也会对环境造成一定的负面影响。
而微电网采用局部能源供电的方式，减少了能源长距离输送带来的损耗，降低了能源浪费和环境污染。
同时，微电网利用可再生能源如太阳能和风能，减少了对传统能源的依赖，进一步降低了环境污染。
第三，微电网技术在供配电系统中可以提高能源利用率和储能效果。
微电网系统中的多种能源设备和储能装置可以共同协作，优化能源的利用效率。
例如，对于可再生能源如太阳能和风能，微电网系统可以通过储能装置将多余的能量存储起来，以备不时之需。
这样不仅可以提高可再生能源的利用率，还可以保证电网在紧急情况下的供电需求。
此外，微电网技术还具有灵活性和可扩展性的优势。
传统中央化电网需要大规模的投资和建设，而且改造和升级较为困难。
然而，微电网技术可以根据需要进行灵活的配置和建设，根据用户需求进行扩展和减少，适应不同规模的用电需求。
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浅谈微电网技术应用与分析
发表时间：2017-10-23T18:15:23.563Z 来源：《电力设备》2017年第15期作者：何晓颖窦王会
[导读] 摘要：由于分布式电源的不可控性及随机波动性，其数量的日益增多也增加了对电力系统稳定性的负面影响（国网青岛供电公司山东青岛 266002）
摘要：由于分布式电源的不可控性及随机波动性，其数量的日益增多也增加了对电力系统稳定性的负面影响，因此目前的国际规范和标准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理，以期减小其对大电网的冲击。
为协调大电网与分布式电源间的矛盾，最大限度地发掘分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势，微电网应运而生。
微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理功能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。
关键词：微电网；技术应用；分析
1.微电网综述
微电网（Micro-Grid）也称为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网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。
微电网是相对传统大电网的一个概念，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，并通过静态开关关联至常规电网。
通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。
采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析，微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。
2.微电网的结构
相对电力系统而言，微电网类似于一个独立的控制单元，其中每一个微电源都具有尖端的即拔即插功能。
对每一个微电源，最关键的是它本身的接口、控制、保护以及对微电网的电压控制，潮流控制和维持其运行稳定性。
一个重要的功能是微电网的联网运行和孤岛运行方式见的平稳转移。
在微网中，为了防止微电网与配电网解列时对微电网内负荷的冲击，微电网的配电结构需重新设计，将不重要的负荷接在同一条馈线上，重要或敏感的负荷接在另外馈线上。
接敏感负荷的馈线上装有分布式电源、储能元件及相应的控制、调节和保护设备。
如此，在微电网与主网解列时，通过隔离装置可甩去一些不重要负荷，但仍能保证一些重要负荷的正常、连续运行。
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器
微电网主要靠微电源控制器来调节馈线电流、母线电压级与主网的解、并网运行。
由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且相应是毫秒级的。
（2）饱和协调器
饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。
当主网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。
其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。
当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
（3）能量管理器
能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时间为分钟级。
3.微电网的控制
微电网控制功能基本要求包括：新的微电源接入时不改变原有的设备，微电网解、并列时是快速无缝的，无功功率、有功功率要能独立进行控制，电压暂降和系统不平衡可以校正，要能适应微电网中负荷的动态需求。
微电网的控制功能主要有以下几种：（1）基本的有功和无功功率控制（P-Q控制）。
由于微电源大多为电力电子型的，因此有功功率和无功功率的控制、调节科分别进行，可通过调节逆变器的电压幅值来控制无功功率，调节逆变器电压和网络电压的相角来控制用功功率。
（2）基于调差的电压调节。
在有大量微电源接入是用P-Q控制是不适宜的，若不进行就地电压控制，就坑内产生电压或无功振荡。
而电压控制要保证不会产生电源间的无功环流。
在大电网中，由于电源间的阻抗相对较大，不会出现这种情况。
微电网中只要电压整定值有小的误差，就可能产生大的无功环流，使微电源的电压值超标。
由此要根据微电源所发电流是容性还是感性来决定电压的整定值，发容性电流时电压整定值要降低，发感性电流时电压整定值要升高。
（3）快速负荷跟踪和储能。
在大电网中，当一个新的负荷接入时最初的能量平衡依赖于系统的惯性，主要为大型发电机是惯性，此时仅系统频率略微降低而已（几乎无法觉察）。
由于微电网中发电及的惯量较小，有些电源（如燃料电池）是响应时间常数又很长（10～200s），因此当微电网与主网解列成孤岛运行时，必须提供蓄电池、超级电容器、飞轮等储能设备，相当于增加一些系统的惯性，才能维持电网的正常运行。
（4）频率调差控制。
在微电网成孤岛运行时，要采取频率调差控制，改变各台机组承担负荷比例，已使各自出力在调节中按一定的比例且都不超标。
4.微电网的保护
微电网结构对继电保护提出了一些特殊的要求，必须考虑的因素主要有以下几点：①配电网一般是放射形的，由于有了微电源，保护装置上流经的电流就可能有单向变为双向；②一旦微电网孤岛运行，短路容量会有大的变化，影响了原有的某些继电保护装置的正常运行；③改变了原有的单个分布式发电接入电网的方式，构成微电网的初衷之一是尽可能地维持一些重要古河在电网故障时能正常运行而不使其供电中断，这些必须采用一些快速动作的开关，以代替原有的相对动作较慢的开关。
这些均可能使原有的保护装置和策略发生变化。
5.微电网的并网运行
要根据微电网中负荷的需求来确定保护的方案，也即要根据负荷（如半导体制造工业负荷或一般商业性负荷）对电压变化的敏感程度和控制标准来配置保护。
如故障发生在配电网中，则要采用高速开关类隔离装置（Separation Device，SD），将微电网中的重要敏感性负荷尽快地与故障隔离。
此时，微电网中的DR（或DER）是不应该跳闸是，以确保故障隔离后仍能对重要负荷正常供电（供热）。
当故障发生在微电网中时，除了上述隔离装置协调，以免影响上一级馈线负荷。
一旦配电网恢复正常，就应通过测量和比较SD量测电压的幅值和角
度，采用自动或手动的方式将电网重新并网运行。
如果微电网内仅有一个微电源，当然允许采用手动的方式再同步并网；但若在微电网内多个地点有多个地点有多个微电源，则必须考虑采用自动的方式再同步并网。
6.微电网的孤岛运行
当电网孤岛运行时，为了使所隔离的故障区尽可能小，微电网中保护装置的协调尤为重要。
特别需要指出的是，由于微电网的电源大多为电力电子型设备，所发出的电力通过逆变器与网络连接，故障时仅提供很小的短路电流，难以启动常规的过电流保护装置。
因此，保护装置和策略就应相应地修改，如采用阻抗型、零序电流型、差分型或电压型继电保护装置。
此外，微电网的接地系统必须仔细设计，以免微电网解列时继电保护误动作。
结束语
由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。
高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。
提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。
开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡的关键技术。
参考文献：
[1]鲁宗相，王彩霞，闵勇等.微电网研究综述[J].电力系统自动化，2007（19）.
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[3]盛鹍，孔力，齐智平等.新型电网-微电网（Micro-grid）研究综述[J].继电器，2007（12）.
[4]周林，黄勇，郭珂等.微电网储能技术研究综述[J].电力系统保护与控制，2011（07）.。