分布式发电、微网与智能配电网综述
分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述随着能源需求的不断增长和对环境保护的不断呼吁,分布式电源已经逐渐成为电力系统领域的研究热点之一。
分布式电源接入配电网的研究在电力系统的可靠性、安全性和经济性等方面都具有重要意义。
本文旨在对分布式电源接入配电网的相关研究进行综述,以期对分布式电源相关研究领域提供一定的参考和指导。
分布式电源(Distributed Generation, DG)是指将分散在用户侧的小型电源单元(如风力发电、太阳能发电、生物质发电等)接入到配电网中,能够在保证用电安全的前提下实现用户自主供电的一种新型发电方式。
与传统集中式发电相比,分布式电源具有接近负载、减少输电损耗、提高用能效率、减少环境污染等优势。
分布式电源接入配电网的研究涉及到配电网的设计、规划、控制、保护等方面。
具体而言,研究内容包括分布式电源并网技术、逆变器控制策略、配电网规划与运行管理、配电网保护策略等。
二、分布式电源接入配电网的并网技术分布式电源并网技术是实现分布式电源接入配电网的基础和关键。
常见的分布式电源并网技术包括同步运行并网技术、逆变器并网技术、微网并网技术等。
同步运行并网技术是将分布式电源接入到配电网,使其与配电网同步运行。
这种技术适用于大规模的分布式电源,并具有技术成熟、操作稳定的优势。
同步运行技术对分布式电源的容量、负荷动态特性等要求较高,不适用于小规模的分布式电源接入。
逆变器并网技术是将分布式电源的直流输出通过逆变器转换为交流电,并与配电网进行并联运行。
逆变器并网技术适用范围广泛,可实现对多种类型的分布式电源的接入,是当前研究的热点之一。
微网并网技术是将分布式电源和负荷以及配电网设备通过微网控制器进行智能管理,形成一个具有一定自治能力的小型微网系统。
微网并网技术能够有效解决分布式电源接入对配电网造成的影响,并提高配电网的可靠性和灵活性。
三、逆变器控制策略逆变器是分布式电源与配电网之间的桥梁,其控制策略直接影响到分布式电源并网后的性能和稳定性。
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战

分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战摘要:本文介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势 ,从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。
分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源 ,但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响。
关键词:智能电网;分布式发电;微网当前,作为集中式发电的有效补充,分布式发电及其系统集成技术已日趋成熟。
随着单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持 ,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。
在未来 ,微网技术是实现分布式发电系统大规模应用的关键技术之一。
正因为如此,对智能配电网的技术需求从未像今天这样迫切。
一、分布式发电分布式发电是指利用各种可用和分散存在的能源 ,包括可再生能源 (太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要是天然气) 进行发电供能的技术。
灵活、经济与环保是分布式发电技术的主要特点 ,但是 ,一些可再生能源具有的间歇性和随机性等特点 ,使得这些电源仅依靠自身的调节能力难以满足负荷的功率平衡,通常还需要其他内部或外部电源的配合。
1、分布式发电系统运行特性分布式发电系统通常包括能量转换装置 (即分布式电源) 及控制系统 ,并通过电气接口与外部电网相连 ,分布式发电技术的千差万别使得各种分布式电源具有完全不同的动态特性 ,而分布式发电系统的动态特性却不仅仅体现其电源本身的特性 ,除了少数直接并网的分布式电源外 ,其他大多通过电力电子装置并网。
2、分布式发电相关技术问题考虑到经济性 ,各种分布式电源只有并网运行才能有效发挥其技术优势。
分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随外部条件的变化而变化 ,因此 ,这些电源不能独立地向负荷供电 ,不可调度 ,需要其他电源或储能装置的配合以提供支持和备用。
微电网与智能电网的协同运行

微电网与智能电网的协同运行是当前能源领域的研究热点之一,随着能源需求的不断增长和能源结构的不断调整,微电网和智能电网的发展已经成为未来能源系统的重要方向。
微电网是指由多种分布式能源资源组成的小型电力系统,能够独立运行或与主电网互联运行。
智能电网是指利用先进的信息通信技术和智能控制技术,实现电力系统的智能化运行和管理。
微电网与智能电网的协同运行,可以实现能源的高效利用、提高电网的稳定性和安全性,促进清洁能源的发展和应用。
本文将从微电网与智能电网的概念、发展现状、协同运行机制和关键技术等方面进行深入探讨,为未来能源系统的发展提供参考和借鉴。
一、微电网与智能电网的概念及发展现状微电网是指由多种分布式能源资源组成的小型电力系统,通常包括太阳能发电、风能发电、燃料电池等多种能源资源。
微电网可以独立运行,也可以与主电网互联运行,具有一定的自治性和灵活性。
智能电网是指利用先进的信息通信技术和智能控制技术,实现电力系统的智能化运行和管理,提高电网的安全性、稳定性和经济性。
微电网和智能电网的发展,是为了应对能源需求的不断增长、能源结构的不断调整和环境污染的不断加剧等挑战,推动清洁能源的发展和应用。
目前,微电网和智能电网的发展已经取得了一定的成就。
在微电网方面,我国已经建成了一批具有代表性的微电网示范项目,如北京石景山微电网示范项目、上海浦东微电网示范项目等,这些项目在提高能源利用效率、促进清洁能源发展、改善电网供电质量等方面发挥了积极作用。
在智能电网方面,我国电力系统的智能化水平不断提高,智能电网技术在电网调度、运行管理、设备监测等方面得到了广泛应用,为电力系统的安全稳定运行提供了有力支持。
二、微电网与智能电网的协同运行机制微电网与智能电网的协同运行,是指微电网和智能电网之间通过信息通信技术和智能控制技术实现互联互通、协同运行,共同提高电力系统的安全性、稳定性和经济性。
微电网与智能电网的协同运行机制主要包括以下几个方面:1. 能源互联互通。
智能微电网研究综述

智能微电网研究综述
智能微电网是指由多个能源设备(如太阳能发电、风能发电、燃料电池等)和存储设备(如电池等)组成的微型电网系统,通过智能化控制和管理系统进行协调运行。
它具有自主运行、高效能利用、可靠性高、环保等特点,因此得到了广泛的关注和研究。
目前,智能微电网的研究主要集中在以下几个方面:
1.能源管理与优化:智能微电网需要对各种能源设备进行优化管理,以提高能源利用效率。
研究者通常采用最优控制算法、智能优化算法等方法,对系统进行动态调控,以实现电力供需平衡和能源高效利用。
2.储能设备管理:储能设备是智能微电网中重要的组成部分,能够平衡电力的供需差异,并提供储能服务。
研究者关注储能设备的优化控制策略和运行模式,以提高储能系统的性能和使用寿命。
3.智能电网技术:智能微电网需要具备智能化的控制和管理系统,以实现对各种能源设备和储能设备的监控和协调管理。
研究者致力于开发智能电网技术,包括智能监测、智能控制、智能决策等方面的研究。
4.能源互联网与智能微电网融合:能源互联网是指将能源系统与信息系统紧密结合的新一代能源系统。
研究者致力于将智能微电网与能源互联网进行融合,以实现对能源的高效利用和管理。
此外,智能微电网研究还涉及到与城市规划、建筑设计等领域的交叉研究。
研究者通过对城市能源系统的整体优化,推动智能微电网的普及和应用。
总之,智能微电网的研究借助于先进的控制和管理技术,以提高能源利用效率和电力供应质量。
随着可再生能源的不断发展和智能能源设备的成熟,智能微电网将有望在未来成为能源领域的重要发展方向。
(注:以上只是简要综述。
智能电网文献综述

智能电网综述摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
目前,以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家,己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来,将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一,建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。
具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。
本文阐述了智能电网的内涵和特点,分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件,对一些现有的研究行进了分析和讨论。
关键词:智能电网;智能化;信息化;节能减排;1 智能电网的概念随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注,电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展,因此提出了“智能电网”的概念。
智能电网是以通信网络为基础,通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标,其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。
目前,全世界智能电网的发展还处在起步阶段,没有一个共同的精确定义。
对于智能电网,各个国家的定义有所不同。
美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络,能够监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。
中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。
欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络,以有效提供持续、经济和安全的电力。
而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。
分布式发电系统与微电网技术

分布式发电系统与微电网技术随着能源需求的不断增长以及对可再生能源的关注度日益提高,分布式发电系统与微电网技术成为电子与电气工程领域的研究热点。
本文将从技术原理、应用场景和未来发展方向三个方面探讨这一主题。
一、技术原理分布式发电系统是指将发电设备分布在用户侧,通过小型化的发电装置进行电能的生产。
而微电网技术则是将分布式发电系统与传统电网相连接,形成一个小型的电力系统。
这两种技术的核心在于能源的分散和可再生能源的利用。
分布式发电系统通过利用太阳能、风能、水能等可再生能源进行发电,将电能直接供给用户。
这种分布式的发电方式能够减少能量传输过程中的能量损失,提高能源利用效率。
同时,分布式发电系统还可以通过能量存储装置将多余的电能储存起来,以备不时之需。
微电网技术则是将分布式发电系统与传统电网相连接,形成一个小型的电力系统。
通过智能电网管理系统,微电网可以实现对能源的有效调度和优化控制。
当传统电网出现故障或停电时,微电网可以独立运行,为用户提供可靠的电力供应。
二、应用场景分布式发电系统与微电网技术在许多领域都有广泛的应用。
首先,在偏远地区或无电区域,分布式发电系统可以为当地居民提供可靠的电力供应,改善生活条件。
其次,在工业和商业领域,分布式发电系统可以降低能源成本,提高能源利用效率。
此外,分布式发电系统还可以应用于农业温室、城市照明和交通系统等领域。
微电网技术在城市和社区中的应用也日益增多。
通过将分布式发电系统与传统电网相连接,微电网可以实现对能源的灵活调度。
在城市中,微电网可以实现对电动车充电桩的管理和优化,提高能源的利用效率。
在社区中,微电网可以实现对居民家庭能源的管理和监控,促进能源的节约和环保。
三、未来发展方向分布式发电系统与微电网技术在未来的发展中还有许多挑战和机遇。
首先,需要进一步提高可再生能源的利用效率和稳定性,以满足不同场景下的能源需求。
其次,需要加强对分布式发电系统和微电网的智能化管理和控制,以实现对能源的优化调度。
分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述

分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述一、本文概述随着能源转型和可持续发展的需求日益迫切,分布式发电作为一种新兴的能源利用方式,正逐渐在全球范围内受到广泛关注。
本文旨在对分布式发电及其在电力系统中的应用进行深入研究,并系统地梳理相关文献和研究成果。
本文将概述分布式发电的基本概念、发展历程及其在电力系统中的作用;本文将深入探讨分布式发电技术的种类、特点及其优缺点;再次,本文将重点分析分布式发电在电力系统中的应用案例,包括微电网、配电网和智能电网等;本文将总结分布式发电在电力系统中的发展趋势和前景,并提出相应的建议和思考。
通过本文的综述,旨在为读者提供全面、深入的分布式发电及其在电力系统中的应用知识,为相关研究和实践提供有益的参考和借鉴。
二、分布式发电技术概述分布式发电(Distributed Generation,DG)是指将小型、模块化的发电系统布置在用户端或靠近用户端的地方,这些发电系统通常与主电网相连接,但在必要时也可以孤岛运行。
DG技术作为一种新兴的发电方式,近年来在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
分布式发电技术涵盖了多种发电形式,包括风能发电、太阳能发电、生物质能发电、小型水力发电、燃料电池发电等。
这些发电技术各有特点,但都具备共同的优势:一是靠近用户侧,可以减少输电和配电的损失,提高能源利用效率;二是可以作为主电网的补充,增强电力系统的稳定性和可靠性;三是能够利用可再生能源,减少对传统能源的依赖,具有环保和可持续发展的特性。
在分布式发电系统中,每个发电单元通常都配备有自动控制和保护设备,以确保其安全、稳定地运行。
当主电网出现故障或需要维护时,分布式发电系统可以孤岛运行,继续为用户供电,这大大增强了电力系统的韧性和可靠性。
随着智能电网技术的发展,分布式发电系统可以更好地与主电网进行协调和优化,实现能源的互补利用和最大效益。
未来,随着技术的进一步成熟和成本的降低,分布式发电技术将在全球能源领域发挥更加重要的作用,为实现能源的可持续发展做出重要贡献。
智能电网中的分布式发电技术

智能电网中的分布式发电技术随着科技的不断进步,智能电网作为电力系统的新一代形态,正逐渐成为电力行业的热门话题。
而在智能电网中,分布式发电技术被认为是未来电力供应的重要组成部分。
本文将探讨分布式发电技术在智能电网中的应用和发展前景。
一、分布式发电技术的概念及特点分布式发电技术是指将发电设备分散布置在用户侧,实现电力的小规模、近距离的生产和消费。
与传统的集中式发电相比,分布式发电技术具有以下特点:1. 灵活性:分布式发电设备可以根据用户需求进行灵活布置,满足不同规模和类型的用电需求。
2. 可靠性:分布式发电系统具备自主供电能力,当传统电网出现故障或停电时,可以提供备用电源,保障用户的用电需求。
3. 节能环保:分布式发电技术能够更好地利用能源资源,减少能源传输损耗,降低对环境的影响。
二、分布式发电技术在智能电网中的应用1. 微网系统:微网是指由多个分布式发电设备组成的小型电力系统,可以独立运行,也可以与传统电网互联运行。
微网系统在智能电网中具有重要作用,可以提供可靠的电力供应,减轻传统电网的负荷压力。
2. 太阳能光伏发电:太阳能光伏发电是一种常见的分布式发电技术,通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
在智能电网中,太阳能光伏发电可以实现用户自发自用,多余的电力可以卖给电网,实现能源的共享和优化利用。
3. 风能发电:风能发电是另一种常见的分布式发电技术,通过风力发电机将风能转化为电能。
智能电网中的风能发电可以利用地理条件,将风能资源最大化利用,为用户提供可靠的电力供应。
三、分布式发电技术的发展前景分布式发电技术在智能电网中的应用前景广阔。
首先,分布式发电技术可以提高电力供应的可靠性和稳定性,减少对传统电网的依赖,降低电力系统的脆弱性。
其次,分布式发电技术可以实现能源的优化利用,减少能源浪费,降低能源消耗对环境的影响。
此外,分布式发电技术还可以促进能源的去中心化,提高能源供应的安全性。
然而,分布式发电技术在实际应用中仍然面临一些挑战。
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分布式发电、微网与智能配电网综述姓名 XXX学号 XXXXXXXXXX清华大学电气一班1.分布式发电1.1 概念美国于1978年在《公共事业管理政策法》中将DG定义为:为满足特定用户需要或支持现有配电网的经济运行,以分散方式布置在用户附近,发电功率为几kW~50MW的小型模块式且与环境兼容的独立电源。
分布式发电是指利用各种可用和分散存在的能源,包括可再生能源(太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能等)和本地可方便获取的化石类燃料(主要是天然气)进行发电供能的技术。
小型的分布式电源容量通常在几百千瓦以内,大型的分布式电源容量可以达到兆瓦级。
灵活、经济与环保是分布式发电技术的主要特点,但是,一些可再生能源具有间歇性和随机性等特点,使得这些电源仅依靠自身的调节能力难以满足负荷的功率平衡,通常还需要其他内部或外部电源的配合。
分布式发电技术的应用对开发可再生能源起着促进作用,有利于减少环境污染,是非常清洁的发电方式,可以建立在居民区和商业中心.1.2 几种主要的技术目前,比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。
应用较多的为热电冷三联供(CCHP),有时简称为CHP (Combined Heating &Power)。
1.2.1风力发电风力发电是利用风力发电机组将风能转化为机械能,再转化为电能的一种发电方式。
风力发电机的t要组成部分为支撑塔、风力涡轮、调相装置、齿轮箱、发电机以及速度测量和控制装置等。
风力发电的运行方式主要有两种:①独立运行的供电系统,解决规模小的社区用电问题:②作为常规电网的电源,与电网并联运行。
虽然风电技术难度高,成本高,受风的影响很不稳定等问题比较突出,但由于风能是一种可以加以利用的可再乍能源清洁无污染。
不产生有害气体和废弃物,因此风力发电越来越受到世界各过的重视。
1.2.2光伏发电光伏发电系统直接将太阳能转变为电能,不需要热力发动机,其输出功率范围为微瓦级到兆瓦级。
发电装置由固态半导体电子器件组成,重量轻,采用模块化的结构,所以光伏系统适用于其他分布式发电技术不能实现的环境(如安装于居民建筑物上),但缺点是投资大,成本太高。
近年来,随着光伏电池成本的下降以及对可再生能源利用的重视,光伏发电也开始用于并网运行。
特别是嵌入到建筑物顶上的光伏发电系统,可直接连到用户的低压电网上去使总体造价降低,具有广阔的应用前景。
在美国和日本的一些地区,已经有由屋顶式光伏电池发电设备联成的光伏发电系统与当地电网相联。
1.2.3燃料电池发电燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化为电能的装置。
按电解质的性质町将燃料电池分为许多类:聚合电解质膜电池、碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、固体电解质燃料电池和熔融碳酸盐燃料电池等。
其能量转化效率可达40%至60%,有害废物排放可以忽略,运行时无噪声。
可直接安装在居民区。
由于其所具有的特点,以及起容鼍上的可塑性、高效率和模块化设计,使之特别适合在分布式发电系统中应用。
但燃料电池要广泛应用到分布式发电系统中仍有很多挑战和技术问题需要克服,如生产以氢为燃料的燃料电池,如何通过增加起制造容量来减少其发电费用。
1.2.4热冷电三联供传统电厂将燃料转换为电能后,往往抛弃了大量多余的热能。
由于分布式发电具有与负荷相适应的规模与位置,能够合理经济地回收这些热能,用户需利用自身设备内或附近的热冷电三联供系统就能同时获得热能和电能。
它主要是利用十分先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电,对做功后的余热进一步回收,用来制冷、供暖和生活用热水。
使用能源主要为天然气,也有少量使用石油气、沼气和煤层气等。
热电冷三联供主要有区域式(DCHP)和楼宇式(BCHP)两种。
2.微网2.1 概念微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、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。
既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
从微观看,微网可以看做是小型的电力系统,它具备完整的发输配电功能,可以实现局部的功率平衡与能量优化,它与带有负荷的分布式发电系统的本质区别在于同时具有并网和独立运行能力。
从宏观看,微网又可以认为是配电网中的一个“虚拟”的电源或负荷。
2.2 微网的分类2.2.1联网型微网具有并网和独立两种运行模式。
在并网工作模式下,一般与中、低压配电网并网运行,互为支撑,实现能量的双向交换。
在外部电网故障情况下,可转为独立运行模式,继续为微网内重要负荷供电,提高重要负荷的供电可靠性。
通过采取先进的控制策略和控制手段,可保证微网高电能质量供电,也可以实现两种运行模式的无缝切换。
2.2.2独立型微网不和常规电网相连接,利用自身的分布式能源满足微网内负荷的需求。
当网内存在可再生分布式能源时,常常需要配置储能系统以保持电源与负荷间的功率平衡,并充分利用可再生能源。
这类微网更加适合在海岛、边远地区等地为用户供电。
2.3 微网的技术2.3.1微网规划设计微网工程的建设需要充分的技术和经济分析。
相对于传统电网,微网建设运行更为复杂,需要考虑风/光/气、冷/热/电等不同形式能源的合理配置与科学调度,这使得微网规划设计的不确定性和复杂度都大大增加。
微网面临着DG成本高、技术经验不足、标准缺乏、行政政策缺乏以及市场障碍等一系列挑战,只有合理确定微网结构及容量配置,才能保证微网以较低的成本取得最大的效益,进而达到示范、推广的目的。
联网型微网与独立型微网在优化目标上有时存在一定差异。
并网型的优化目标为增大微网收益而独立型的优化目标为保证供电可靠性的前提下降低供电成本。
目前微网的规划设计方法及工具大多还处于探索阶段。
2.3.2微网的控制微电网灵活的运行方式与高质量的供电服务,离不开完善的稳定与控制系统。
控制问题也正是微电网研究中的一个难点问题。
其中一个基本的技术难点在于微电网中的微电源数目太多,很难要求一个中心控制点对整个系统做出快速反应并进行相应控制,往往一旦系统中某一控制元件故障或软件出错,就可能导致整个系统瘫痪。
因此,微电网控制应该做到能够基于本地信息对电网中的事件做出自主反应,例如,对于电压跌落、故障、停电等,发电机应当利用本地信息自动转到独立运行方式,而不是像传统方式中由电网调度统一协调。
具体来讲,微电网控制应当保证:①任一微电源的接人不对系统造成影响;②自主选择运行点;③平滑地与电网并列、分离;④对有功、无功进行独立控制;⑤具有校正电压跌落和系统不平衡的能力。
目前。
已有3类经典的微电网控制方法:1.基于电力电子技术的“即插即用”与“对等”的控制思想”;2.基于功率管理系统的控制方法;3.基于多代理技术的微电网控制方法。
2.3.3微网的保护微电网的保护问题与传统保护有着极大不同,典型表现有:①潮流的双向流通;②微电网在联网运行与独立运行2种工况下,短路电流大小不同且差异很大。
因此,如何在独立和并网2种运行工况下均能对微电网内部故障做出响应以及在并网情况下快速感知大电网故障,同时保证保护的选择性、快速性、灵敏性与可靠性,是微电网保护的关键,也是微电网保护的难点。
传统的电流保护显然无法满足微电网保护的特殊要求。
目前,针对单相接地故障与线间故障,有学者提出了基于对称电流分量检测的保护策略。
该方法以超过一定阈值的零序电流分量和负序电流分量作为主保护的启动值,将传统的过电流保护与之结台可取得良好的效果。
虽然国际上已有学者研制出微电网保护的硬件装置,但人们仍在对更加完善的保护策略进行积极探索。
发电机和负荷容量对保护的影响、不同类型发电机(如基于变流器和不基于变流器)对保护的影响及微电网不同运行方式和不同设计结构对保护的影响等问题都是微电网保护策略研究中所关注的重点。
2.3.3微网运行优化与能量管理能量的不确定性和时变性强,决定了微网系统的能量管理与分布式电源优化调度方法与大电网的优化调度将会有很大不同。
需要使用集中调度与分散控制,进行微网优化运行与能量管理。
集中调度可以分为:1.以经济性为目标微网运行优化模型;2:以环境效应为目标微网运行优化模型3:考虑多目标情形优化模型。
分散控制目标函数约束条件与集中调度时类似,通过代理之间的通讯和协调完成系统的优化,目标需建立不同元件的代理模型。
2.4电网在国外的研究概况与进展负荷的持续增长、电力系统结构的不断老化、环保问题、能源利用效率瓶颈以及用户对电能质量的商标准要求,已成为世界各国电力工业所面临的严峻挑战。
微电网对分布式电源的有效利用及灵活、智能的控制特点,使其在解决上述问题方面表现出极大潜能,是许多国家未来若干年电力发展战略的重点之一。
目前,一些国家已纷纷开展微电网研究,立足于本国电力系统的实际问题与国家的可持续发展能源目标,提出了各自的微电网概念和发展目标。
作为一个新的技术领域,微电网在各国的发展呈现不同特色。
2.4.1美国的微电网研究美国CERTS最早提出了微电网的概念,并且是众多微电网概念中最权威的一个。
美国CERTS提出的微电网主要由基于电力电子技术且容量小于等于500 kw的小型微电源与负荷构成,并引人了基于电力电子技术的控制方法。
电力电子技术是美国CERTS微电网实现智能、灵活控制的重要支撑,美国CERTS微电网正是基于此形成了“即插即用”与“对等”的控制思想和设计理念。
美国的微电网工程得到了美围能源部的高度重视。
2003年,布什总统提出了“电网现代化”的目标,指出要将信息技术、通信技术等广泛引入电力系统,实现电网的智能化。
在随后出台的Grid 2030发展战略中,美国能源部制定了美国电力系统未来几十年的研究与发展规划,微电网是其重要组成之一。
在2006年的美国微电网会议上,美国能源部对其今后的微电网发展计划进行了详细剖析””。
从美国电网现代化角度来看,提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量需求、降低成本、实现智能化将是美国微电网的发展重点。
CERTS微电网中电力电子装置与众多新能源的使用与控制,为可再生能源潜能的充分发挥及稳定、控制等问题的解决提供了新的思路。
2.4.2欧洲的微电网研究从电力市场需求、电能安全供给及环保等角度出发,欧洲于2005年提出“聪明电网”计划,并在2006年出台该计划的技术实现方略。
作为欧洲2020年及后续的电力发展目标,该计划指出未来欧洲电网需具备以下特点:1)灵活性:在适应未来电网变化与挑战的同时,满足用户多样化的电力需求。
2)可接人性:使所有用户都可接人电网,尤其是推广用户对可再生、高效、清洁能源的利用。
3)可靠性:提高电力供应的可靠性与安全性以满足数字化时代的电力需求。
4)经济性:通过技术创新,能源有效管理、有序市场竞争及相关政策等提高电网的经济效益。