微电网

利用FACTS元件快速灵活的控制性能实现对配电网能量结构的优化。
4.我国微电网
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据《2013-2017年中国微电网行业深度调研与可行性分析报告》
显示，中国微电网研究处于起步探索阶段，在国家科技部“863计划
先进能源技术领域2007年度专题课题”中已经包括了微电网技术，国
家电网公司是微电网技术研究的主要机构，目前，清华大学、中国科
• 美国电气可靠性技术解决方案联 合会对于微电网的开发主要在分布式 发电技术和电力电子接口两方面，以 提供必要的灵活性和可控性，给出的 微电网结构如图6-1所示。图中，微 电网采用微型燃气轮机和燃料电池作 为主要的微电源，储能装置连接在直 流侧，与分布式电源一起作为一个整 体通过电力电子接口连接到微电网。 该研究重点是分布式电源的“即插即 用”控制方法，不允许微电网向大电 网供电。
第二节、 微电网结构
一、微电网总体结构
微电网的结构主要涉及两方面内容，一方面是微电网的基本 结构，另一方面是微电网通信结构。
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微电网基本结构：微电网一般是由多条辐射状馈线和负载群
组成，辐射状配电网通过固态转换开关（Static Transfer
Switch）在公共耦合点（Point of Common Coupling）与主干配
Framework Program，FP5）中专门拨款450万欧元的微电网研究资助计划。欧
洲微电网研究的第二个阶段名为“Advanced architectures and control
concepts for more microgrid”，欧盟第六框架计划(6th Framework
Programme，FP6)资助850万欧元。
图6-1美国电气可靠性技术 解决方案联合会微网结构图
原则上，DG的容量没有限制，不过根据可用性和可控性的实际要 求，容量少于500kW的燃气轮机才会接入低压电网。另外，其他新型 微电源技术，比如燃料电池，也可以是微电源的备选。图中微电网表 现为带有几个径向配电馈线的基本的低压分布式系统（在A、B、C这 三种馈线情况下）。低压电网中配电变压器的一边是微电网和分布式 发电系统的公共连接点（PCC），它被用于定义两者的边界，在PCC点， 微电网应该满足接口要求。对于图6-1所示微电网，CERT微电网特点 主要有如下几点：
3.日本微电网
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目前日本在微电网示范工程的建设方面处于世界领先地位。日本政府十
分希望可再生能源（如风能和光伏发电）能够在本国的能源结构中发挥越来
越大的作用，但是这些可再生能源的功率波动性降低了电能质量和供电的可
靠性。微电网能够通过控制原动机平衡负荷的波动和可再生能源的输出来达
到电网的能量平衡，例如配备有储能设备的微电网能够补偿可再生能源断续 的能量供应。因此，从大电网的角度看，该微电网相当于一个恒定的负荷。 这些理念促进了微电网在日本的发展，并且日本十分重视关于微电网储能和 控制的研究。日本学者提出了灵活可靠和智能能量供给系统（flexible reliability and intelligent electrical energy delivery system），并
（1）微源控制（功率和电压控制）
（2）能量管理
第六章 微电网
第一节、微电网的概述 第二节、微电网的结构 第三节、微电网运行和控制方式 第四节、微电网电能质量分析 第五节、微电网能量管理系统 第六节、微电网控制MATLAB仿真 第七节、微电网的未来发展方向
第一节、微电网的概述
一、微电网的定义 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，是由多个分布式电源及其相关负荷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。其内部的电源主要是 由电力电子装置负责能量转换,并提供必要的控制。它相对外部主网 表现为单一的可控单元，并且满足用户对电能质量和供电可靠性安全 性的要求。
有研究分析认为，微电网是大电网的有力补充，是智能电网领域 的重要组成部分，在工商业区域、城市片区及偏远地区有着广泛的应 用前景。随着微电网关键技术研发进度快，预计微电网将进入快速发 展期。
目前，国内对微电网的研究已经取得了一定的进展，但与欧洲、 美国及日本等由研究机构、制造商和电力公司组成的庞大研究团队相 比，我国在研究力量和取得成果上仍存在较大差距。
学院电工研究所、天津大学、河海大学、东南大学，太原理工大学等 单位也相继开始了对微电网的研究。2011年8月，国网电科院微电网 技术体系研究项目通过验收，该项目首次提出了我国微电网技术体系， 其中涵盖了微电网核心技术框架、电网应对微电网的策略、技术标准 和政策等，并制定了我国微电网发展技术路线图，对我国微电网不同 阶段的发展提出了积极的建议。
三、微电网国内外发展状况
1. 美国微电网
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美国最早提出了微电网概念，近年来，其微电网研究在持续进行着。美
国的微电网研究项目主要受到了美国能源部和能源可靠性办公室、加州能源
委员会的资助，其研究的重点主要集中在满足多种电能质量的要求、提高供
电的可靠性、降低成本和实现智能化等方面。
2. 欧洲微电网
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欧洲的微电网研究主要分为两个阶段，第一个是欧盟第五框架计划（5th
二、微电网的重要意义 1. 微电网可以提高电力系统的安全性和可靠性，有利于电力系统抗灾能
力建设。 2. 微电网ห้องสมุดไป่ตู้以促进可再生能源分布式发电的并网，有利于可再生能源在
我国的发展。 3. 微电网可以提高供电可靠性和电能质量，有利于提高电网企业的服务
水平。 4. 微电网可以延缓电网投资，降低网损，有利于建设节约型社会。 5. 微电网可以为偏远地区供电，有利于新农村建设。
电系统相连。每条馈线具有断路器和潮流控制器。
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微电网通信结构：微电网的通信结构是由三个基本层组成，
首层是微电网中央控制器（Microgrid Central Controller），
次层是负荷控制器（Load Controller）和微电源控制器
（Microsource Controller），底层是可控负荷与可控微电源。