(完整版)微电网标准体系
(完整版)-微电网及分布式电源并网标准体系介绍-20160330
标准体系亟需统一规划和顶层设计
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
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二 产业发展对标准化工作的需求
产业发展亟需标准化工作支撑
当前我国微电网和分布式电源并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 − 微电网和分布式电源并网改变了电力系统在中低压层面的结构和 运行方式
− 与微电网和分布式电源并网息息相关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
订微电网及分布式电源并网国家标准体系和年度计划建议；组织微电 网及分布式电源并网国家标准的制修订及宣贯工作；审查微电网及分 布式电源并网国家标准送审稿，提出审查意见。
制定分布式电源并网技术标准体系主要解决的问题：
指导设计 • 对分布式电源并网应满足的技术条件、并 网接口设计应遵循的原则进行规定
规范建设 • 对分布式电源入网调试、验收及测试进 行规定
燃料类型
能量转换方式
逆 变 器
同步 电机
异步 电机
农林废弃物 直燃发电
汽轮机
√
生 垃圾焚烧
物
发电
汽轮机
√
质 农林废弃物气化 微燃机 √
垃圾填埋气
内燃机
√
沼气发电
燃气轮机
√
地热能发电
汽轮机
√
气压涡轮机
√
海洋能发电
液压涡轮机
√
燃料电池 蓄电池
直线电机 √ 逆变器 √ 逆变器 √
2024年电力技术行业微电网规划
微电网的规划原则和标准
规划原则：确保电 力供应的安全、可 靠和经济性
规划标准：符合国家 相关法律法规和标准 要求，同时考虑环境 保护和可持续发展
规划目标：提高可 再生能源的利用率 ，降低碳排放，实 现能源的优化配置
规划内容：包括微电 网的总体布局、设备 选型、容量配置、运 行控制等方面的规划
微电网的规划布局和设计
全球微电网发展现状
微电网技术不断成 熟，应用领域不断 扩大
各国政府加大对微 电网的投入和支持 力度
微电网与可再生能 源结合更加紧密， 助力绿色能源转型
智能化的微电网管 理系统成为发展趋 势，提高能源利用 效率和供电可靠性
中国微电网发展现状
微电网技术应用范围不断 扩大
政策支持力度持续加大
微电网建设投资规模逐年 增长
微电网的建设和运营模式
建设模式：独立或与大电网配合建设 运营模式：市场化运作或政府主导 管理模式：集中或分布式管理 盈利模式：通过电力销售或补贴实现盈利
微电网的发展前景
微电网将成为智 能电网的重要组 成部分，提高能 源利用效率和供 电可靠性。
随着可再生能源 的发展，微电网 有望成为分布式 能源的重要载体， 实现能源的本地 化生产和消费。
政策支持和市场 驱动将促进微电 网技术的推广和 应用，带动相关 产业的发展。
未来微电网将面 临技术、经济、 环境等多方面的 挑战，需要不断 创新和完善。
微电网发展面临的挑战
技术难题：如何提高微电网的 稳定性和可靠性
投资成本：如何降低建设和运 营成本，实现经济效益
政策法规：如何适应和推动相 关政策法规的制定和实施
布局原则：根据区域特点、能 源需求和电网结构进行合理布 局
设计要素：包括电源、储能、 控制和监控等系统的设计
微电网情况介绍
微网政策解析一、微网认定标准1、微型，一般在35kV及以下，系统容量（最大用电负荷）原则上不大于20MW。
2、清洁，电源以可再生能源为主50%以上，或天然气多联供系统综合能源利用效率在70%以上。
3、自治，微电网内部具有保障用电负荷与电气设备独立运行的控制系统，具备电力供需自我平衡运行和黑启动能力，独立运行时能保障重要负荷在一段时间内连续供电（不低于2小时）。
微电网与外部电网的年交换电量一般不超过年用电量的50%。
4、友好，微电网与外部电网的交换功率和交换时段具有可控性，可与并入电网实现备用、调峰、需求侧响应等双向服务，满足用户用电质量要求，实现与并入电网的友好互动，用户的友好用能。
二、微网交易要求1、与外部电网的电力交易微电网运营主体负责按照市场规则参与电力市场交易，承担与外部电网交易电量的输配电费用。
2、微电网内部交易鼓励微电网内建立购售双方自行协商的价格体系，构建冷、热、电多种能源市场交易机制。
3、备用容量费。
由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量，统一缴纳相应的备用容量费用。
4、售电业务微电网内部源网荷可由不同投资主体建设，但须具有统一的运营主体，作为第二类售电公司，开展售电业务。
三、微网政策支持1、微电网内部的新能源发电项目建成后按程序纳入可再生能源发展基金补贴范围，执行国家规定的可再生能源发电补贴政策。
鼓励各地政府对微电网发展给予配套政策支持。
2、鼓励微电网项目单位通过发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期票据等方式直接融资，参照《配电网建设改造专项债券发行指引》（发改办财金【2015】2909号），享有绿色信贷支持。
3、省级能源管理部门应会同相关部门研究制定微电网所在地区需求侧管理政策，探索建立微电网可作为市场主体参与的可中断负荷调峰、电储能调峰、黑启动等服务补偿机制，鼓励微电网作为独立辅助服务提供者参与辅助服务交易。
4、省级价格主管部门应研究新型备用容量定价机制，由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量，统一缴纳相应的备用容量费用。
微电网中能量管理与控制
微电网中能量管理与控制随着能源消费的不断增长和能源供给方式的多样化，微电网的重要性不断增加。
微电网是一种基于本地化能源供给和需求管理的能源模式，具有很强的可靠性、灵活性和防灾性，能够为用户提供高质量的电能供应。
微电网中的能量管理和控制是微电网运行的核心，对于微电网的使用者来说，它可以帮助用户更好地理解自己的能源消耗情况，更加有效地管理和控制能源消费，实现低碳环保的目标。
一、微电网的基本结构微电网的基本结构由四个部分组成：第一是微电网底层的能源发电系统，主要包括太阳能发电、风能发电和燃料电池发电等；第二是能源储存系统，可以存储多种能源形式如电能、氢气和液态天然气等；第三是能源管控系统，实现对能源储存系统和能源发电系统的监测和控制；第四是网侧负载系统，包括微电网内部的负载和微电网对外部的负载供给。
二、微电网能量管理微电网能量管理是针对微电网底层的能源发电系统、能源储存系统和网侧的负载系统，实现对其能量采集、储存和分配的全面管理。
为了实现微电网能量管理的目标，需要建立清晰的能源管理体系，根据不同的用电需求量制定不同的能源分配计划。
此外，还需要对微电网各个部分的工作情况进行精细的监测和控制，以保证微电网的运行效率和稳定性。
1. 能源采集管理能源采集是微电网能源供给的基础，需要对太阳能、风能、水能等能源采集系统进行充分的管理。
在进行能源采集管理时，需要注意一下几个方面：（1）太阳能发电管理：太阳能发电是目前微电网中最常用的能源采集方式之一，因此我们需要管理太阳能电池板、逆变器和电池等组成的太阳能系统，以保证它们的高效稳定运行。
（2）风能发电管理：风能发电是指通过风力驱动发电机，利用风能生成的电能，对于微电网的能源供给有着重要的意义。
风能系统包括风力涡轮发电机、风速检测系统和电子控制单元等。
在风速较弱或较强情况下，需要通过风速监测系统对风轮的转速进行监控，以保证风能系统的运行稳定性和安全性。
（3）水能发电管理：水能发电是指利用水流的动能与势能，通过水力发电机将能量转换成电能的发电方式。
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（3）分布式发电的接地方案及相应的保护应与配电网原有的方式相协 调。 (4)容量达到一定大小（如几百KVA至1MVA）的分布式发电，应将其连 接处的有功功率、无功功率的输出量和连接状态等方面的信息传给配电 网的控制调度中心。
(5)分布式发电应配备继电器，以使其能检测何时应与电力系统解列， 并在条件允许时以孤岛方式运行。
②内燃机：内燃机是通过在热功转换空间内部的燃烧过程将燃料中的化 学能转变为热能，并通过一定的机构使之再转化为机械功的一种热力发 动机。内燃机发电的工作原理是将燃料与压缩空气混合，点火燃烧，使 其推动活塞做功，通过气缸连杆和曲轴驱动发电机发电。由于较低的初 期投资，在容量低于5MW的发电系统，柴油发电机占据了主导地位。 然而随着对排放的要求越来越高，天然气内燃机市场占有量不断提升， 其性能也在逐步提高。在效率方面，相同跑量和转速条件下，柴油发电 机有较高的压缩比，因而具有更高的发电效率。 ③微燃机：微燃机是指发电功率在几百千瓦以内（通常为100～200kW 以下），以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的小功率燃气轮机。微燃 机由径流式叶轮机械、单筒形燃烧室和回热器构成，可分为单轴型和分 轴型两种。
安全分析（Security Analysis）
智能电表 远程抄表系统 负荷监测系统 无功补偿系统
分布式微能源 能量管理系统
输配电系统
用户负载
智能微电网
3
第一章 概述
发展微电网的意义
4
第一章 概述
市场化前景
5
第一章 概述
微电网技术已取得了一定的理论和应用成果，但在诸 如微电网的运行与控制、微电网电能质量、微电网保护以 及微电网的接入标准等方面仍存在很多问题和不足。因此， 进一步深入推进微电网技术的研究和开发应用必须发展微 电网新技术，如大容量的多级混合微电网技术、智能微电 网技术、微电网的多代理控制技术、面向整个微电网系统 的各种仿真和应用工具软件及微电网多方向潮流交换的高 智能型继电保护技术等。
第二章微电网的总体结构
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目录
电网接线方式简介
微电网基本结构
微电网系统结构 微电网体系结构
微电网的元件
一、电网接线方式简介
1.电力系统概念
是由发电、输电、变电、配电和用电等附属环 节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。
一、电网接线方式简介
2.电力网（简称电网）概念
由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组 成的联合发电与用电的统一整体称为电力网。电网 是电源和用户之间的纽带，其主要功能是把电能安 全、优质、经济地送到用户。
1、静态开关
• 静态开关安装在用户低压母线上，其规划 设计非常重要，应确保有能力可靠运行和 具有预测性，有能力测量静态开关两侧的 电压和频率以及通过开关的电流。 • 通过测量，静态开关可以检测到电能质量 问题，以及内部和外部的故障。而当同步 性标准可以接受时，使微电网和主电网重 新连上。静态开关也被纳入各种智能控制 水平，其连续监控耦合点的状态。
2 集中控制层
集中控制层为微电网的控制中心（Micro-Grid Control Center,MGCC）是整个微电网控制系统的核心 部分，集中管理DG、储能装置和各类负荷，完成整个微 电网的监视和控制。根据整个微电网的运行情况，实时优 化控制策略，实现并网、离网、停运的平滑过渡；
（2） 集中控制层
在微电网的这种结构下，多个DG局部 就地向重要负荷提供电能和电压支撑，这在 很大程度上减少了直接从大电网买电和电力 线传输的负担，并可增强重要负荷抵御来自 主网故障影响的能力。
在大电网发生故障或其电能质量不符合 系统标准的情况下，微电网可以孤网模式独 立运行，保证微电网自身和大电网的正常运 行，从而提高供电可靠性和安全性。
1 配电网调度层
微电网运行导则
微电网运行导则1 范围本部分规定了微电网运行与控制导则。
所指微电网是包含分布式能源（DER）和负荷的中、低压交流电力系统，不包括直流微电网。
微电网分为独立型微电网和并网型微电网。
独立型微电网与公用电力系统之间没有电气连接，且仅运行于孤岛模式。
并网型微电网可作为一个可控单元与公用电力系统连接并可工作于以下两种模式：——并网模式；——孤岛模式。
本标准提出的导则旨在提高微电网的安全性、可靠性和稳定性。
本标准适用于并网型和独立型的交流微电网的运行与控制，包括：——运行模式和模式转换；——微电网的控制和能量管理系统；——通信和监测过程；——电储能；——保护原则，包括：独立型微电网和并网型微电网的保护、反孤岛保护、同步和重合闸、电能质量；——调试、维护和测试。
注1：本部分不涉及人员安全，人员安全的相关要求参见IEC TC64和TC99的相关标准。
注2：地方法律法规有权否决本部分技术要求。
注3：保护部分涉及微电网的主要保护类型、变流器和旋转电机故障分析、保护类型的选择、常规技术要求、整定值的设定原则等内容将在IEC TS 62898-3-1 中做详细规定。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEC 61000（所有部分）电磁兼容性(EMC)IEC 61968-1 电力公司应用集成配电管理系统接口第1部分：接口架构与通用要求DL/T860.3 变电站的通信网络和系统第3部分：基本要求DL/T860.4 变电站的通信网络和系统第4部分：系统及规划管理DL/T860.5 变电站的通信网络和系统第5部分：功能模块和设备的通信要求IEC 62786 分布式能源与电网互连技术要求IEC TS 62898-1,微电网项目规划及设计导则GB/T 12325-2008：电能质量供电电压偏差GB/T 12326-2008：电能质量电压波动和闪变GB/T 14549-1993：电能质量公用电网谐波GB/T 15543-2008：电能质量三相电压不平衡GB/T 15945-2008：电能质量电力系统频率偏差GB/T 18481-2001：电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 24337-2009：电能质量公用电网间谐波NB/T 32005-2013：光伏发电站低电压穿越检测技术规程NB/T 31051-2014：风电机组低电压穿越能力测试规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
微电网基本知识
微电网基本知识第一章微电网1.1 微电网的前身分布式发电技术（DG）DG的定义：通过在配电网中建立单独的发电单元来对重要用户负荷进行供电，并通过PCC和外界进行能量交换。
DG的特点：（1）提高能量利用率；（2）减少各种碳化物的排放，利于环保；（3）提高电能质量和供电可靠性；（4）可以降低线损；（5）延续电网的不断膨胀。
DG存在的问题：（1）分布式电源单机计入成本高、控制困难等；（2）分布式电源相对大电网来说是一个不可控源，因此大系统往往采取限制、隔离的方式处置分布式电源，以期减小其对大电网的冲击；（3）I EEE P1547对分布式电源的入网标准做了规定：当电力系统发生故障时，分布式电源必须马上退出运行。
这就大大限制了分布式电源效能的充分发挥。
1.2 微电网的产生针对DG存在的问题，为协调大电网与分布式电源的矛盾充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。
在本世纪初，学者们提出了微电网的概念。
第二章微电网的定义2.1 微电网的定义微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、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，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。
微网在实际运行中需要解决的关键问题之一就是控制问题，而微网的硬件平台建设，作为微网控制策略的实现载体，可为微网控制策略研究提供验证平台。
规模较小的分散独立系统，采用大量现代电力技术，将各种微电源，储能设备，直接接在用户侧。
对大电网：微电网被视为电网中的一个可控单元；对用户：满足特定需求，增加本地供电可靠性，降低馈线损耗。
微电网的组成：微电源、储能装置、控制设备、负荷、保护设备。
微电网的结构图：微电源：主要是分布式电源，其主要包括可再生能源发电设备，如太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池、微型燃气机和内燃机等。
储能装置：由于微电源的分散性和规模不大特点，也受自然条件制约，另外，微电网系统运行在孤岛模式下需要有储能装置来保证能量平衡。
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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。
标准化工作的现状以及展望，中国在IEC先后发起成立adhocG53微电网特别工作组和IECSEG6微电网系统评估组，这个组的使命去年年底已经完成了，制定IEC在微电网领域的战略规划。
目前微网标准的现国家标准层面，微电网领域6项，行业标准微电网领域4项。
微电网标准体系的研究和编制，内容涵盖微电网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容。
微网标准体系和分布式电源比较类似，只不过里面主要是把孤岛型和离网型做了分别，对并网规定、调试验收和试验检测规定更加复杂和详细，体系分类基本上是一样的。
目前的挑战是并网电压等级升高，电网公司希望微网控制10千伏及以下，我们和国家能源局不停博弈，基本上现在的标准我们还是比较认可的。
微网的电压等级在35KV及以下是比较合理的规模，确实要应对分布式电源渗透率不断提高，早期做的微网还是常规电源和常规负荷比较多，随着分布式电源不断提高，微网协调控制能力和微网预测都遇到很大的问题，以前一个台区光伏装机比较少，构建储能微网比较简单，但是随着光伏装机容量扩大，新能源的波动对微网和配网都造成一定程度的冲击，我们相应的研发工作还是要持续跟上，才能保证微网大规模发展，给电网安全性提出有效应对。
电力体制改革，现在不光是合同能源管理，还有市场放开，唯一能够利用的平台就是微电网和微电网群，光靠分布式发电或者储能只是一种能量的调度或者产生的形式，不能构成收益的平台，微网或者微网群是更好的运营优化管理，最基础的基础平台和装备平台，这是离不开的。
微电网建设提到国家的战略日程，能源局、发改委也发布了很多的标准，虽然这些东西每个指导意见，对产业的影响不大，但是逐步的有日积月累的效应，总会让新能源的时代加速到来。