1微网技术体系(智能电网部)
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。
智能电网中的微电网设计与管理
智能电网中的微电网设计与管理随着科技的进步和社会发展的需要，智能电网作为一种新型的电力系统模式，正逐渐受到人们的关注和重视。
而在智能电网中，微电网作为一个重要的组成部分，其设计和管理也变得尤为关键。
本文将探讨智能电网中微电网的设计与管理，旨在为相关领域的研究和实践提供一些有益的参考。
一、微电网概述1.1 微电网的定义及特点微电网是指由分散式电源、储能设备、负荷和相应的电力电子设备组成的小型电力系统。
与传统的中央电网相比，微电网具有以下特点：首先，微电网可以独立运行，不依赖于中央电网的供电。
这就意味着，在灾难或异常情况下，微电网能够保持供电正常，从而提高了电力系统的可靠性和韧性。
其次，微电网可以实现分散式能源的高效利用。
分散式能源指的是分散在用户侧的小型能源装置，如太阳能光伏系统、风力发电等。
通过将这些分散式能源连接到微电网中，不仅可以提高电力系统的供电可靠性，还可以实现能源的高效利用。
最后，微电网还具有良好的经济性。
由于不需要依赖中央电网的供电，微电网可以节省一定的输电损耗和降低用户的供电成本。
此外，微电网还可以参与电力市场的交易，实现分布式发电和电力的互联互通。
1.2 微电网的设计原则与目标微电网的设计应遵循以下原则与目标：首先，技术可行性原则。
微电网的设计应基于现有的技术能力和经济条件，确保其在设计、建设和运行阶段的可行性和可持续性。
其次，灵活性与可扩展性原则。
微电网的设计应具备一定的灵活性和可扩展性，以适应不同地区、不同规模和不同能源特点的需求。
最后，可靠性与安全性原则。
微电网的设计应保证其在供电质量、供电可靠性和系统安全性等方面的要求，确保供电的稳定性和安全性。
二、微电网设计与管理的关键技术2.1 微电网的组成与配置微电网主要包含分散式电源、储能设备、负荷和电力电子设备等组成部分。
在微电网的设计与管理中，需要合理配置这些组成部分，以提高整个系统的性能和效益。
在分散式电源方面，常见的包括太阳能光伏系统、风力发电等。
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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
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第一章 概述
发展微电网的意义
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第一章 概述
市场化前景
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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。
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。
智能电网中的智能微网管理技术
智能电网中的智能微网管理技术智能电网是指通过信息通信技术实现电力系统智能化、高效化、安全可靠的电力系统。
智能电网的发展已经成为全球能源领域的发展趋势，其中智能微网作为智能电网的一部分，扮演着重要的角色。
智能微网是由本地的可再生能源、储能装置、传统的火力发电等多种能源设备构成的小型电力系统。
智能微网管理技术是智能电网中的重要组成部分，它可以使微网的运行更加高效、安全和可靠。
本文将就智能微网管理技术进行讨论。
智能微网管理技术对于智能电网的发展至关重要。
首先，智能微网管理技术能够实现微网内部各种设备的协同运行。
在智能微网中，不同的能源设备需要高效协同运行，以实现微网的稳定供电和优化能源利用。
智能微网管理技术可以通过智能控制系统，协调各种能源设备的运行，使其在不同的情况下实现最佳运行状态，提高微网整体的能源利用率。
其次，智能微网管理技术可以实现对微网的实时监测和控制。
微网中的各种设备和能源源需要进行实时监测和控制，以应对突发情况，确保微网的运行安全和稳定。
智能微网管理技术可以通过智能监测系统，对微网内部的设备和能源进行实时监测，并在发现异常情况时进行及时控制和调节，以保障微网的正常运行。
再次，智能微网管理技术可以实现对微网的远程监控和操作。
随着智能电网的发展，微网的规模越来越大，运行环境也越来越复杂，需要远程监控和操作。
智能微网管理技术可以通过互联网等通信技术，实现对微网的远程监控和操作，使微网的管理更加便捷和高效。
最后，智能微网管理技术还可以实现对微网的智能调度和优化。
微网中的能源设备和储能设备需要进行智能调度和优化，以实现微网的最优运行状态。
智能微网管理技术可以通过智能调度算法和优化技术，对微网的各种设备进行智能调度和优化，最大程度地提高微网的能源利用效率，降低微网运行成本。
综上所述，智能微网管理技术在智能电网中起着至关重要的作用。
通过实现微网内部设备的协同运行、实时监测和控制、远程监控和操作、智能调度和优化等功能，智能微网管理技术可以提高微网的整体运行效率，实现微网的高效、安全和可靠供电。
智能电网的技术架构和应用
智能电网的技术架构和应用随着科技日新月异的发展，智能电网成为了一个备受关注的话题。
那么什么是智能电网呢？简单来说，智能电网是一个综合了信息技术、通讯技术、自动化技术等一系列新兴技术的电力系统，它可以实现双向通讯、智能化管理、优化运行等多项先进功能，使电力系统更加灵活、高效、可靠。
那么具体的技术架构和应用有哪些呢？一、智能电网的技术架构智能电网的技术架构可以分为三个层次：1.物理层物理层主要包括了电力系统的各项设备和成本，包括发电设备、变电设备、输电设备、配电设备等等。
在智能电网中，这些设备必须具备高度的通讯互联性和智能化管理功能，以实现系统的智能化控制和自主管理。
2.控制层控制层主要是负责智能电网的实时监控和智能化控制，其中包括传感器、通信网络、数据采集、数据传输等各项关键技术。
基于这些技术，控制层可以实现对整个电网系统的实时监测、功率调节、设备运行状态分析和故障诊断等功能，同时也可以通过云计算等技术手段进行数据分析和处理，进一步提高电网系统的运行效率和稳定性。
3.应用层应用层是智能电网系统的核心部分，它主要包括了各种管理和调度应用软件。
这些应用软件可以根据不同的需求，对电网系统进行更细致、更智能化的管理和调度，如预测负载变化、诊断故障、优化发电计划、实现微网管理等等。
这些应用软件可以帮助企业提高能源利用效率和运行效率，同时也可以为个人和家庭提供更加安全、方便、智能的用电服务。
二、智能电网的应用智能电网的应用可以分为四个方面：1.提高能源效率智能电网通过控制和管理电能的用途和消费行为，可以大幅度提高能源效率。
例如，它可以实现企业用电需求的预测和调整，帮助企业针对负载变化进行动态调整；还可以将可再生能源和传统能源进行智能化的混合供应，以降低电能成本和环境污染。
2.提高供电可靠性智能电网的智能化管理和控制功能，可以提高供电系统的可靠性和稳定性。
例如，它可以实现对设备运行状态的实时监测和故障诊断，以及对电网负载情况的实时调度和控制，进一步确保供电系统的安全、稳定、高效运行。
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一、工作原理及组成
微电网能量管理系统的特点： 管理范围小； 管理电源多（风电，光伏，储能电池等）； 管理情况复杂（并网运行、离网运行及过渡过程等）； 对稳定性的要求高，要求恒压、恒频； 微电网能量管理系统的组成： 发电功率预测模块； 微网需求侧管理模块； 微网储能管理模块； 微网潮流计算模块； 微网无功电压优化模块； 威望经济运行优化模块。
光伏组件 光伏逆变器
风机机组
风电变流器
柴油机
微网双向 变流器 电池储能 用户 用户
电池储能
双向变流器
用户
用户
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一、工作原理及组成
微网的控制结构：（分为三层）
配网调度层 配网调度 中心 配网变 电站
集中控制层
监控中心
就地控制层 光伏发电 风电 柴油机 储能 用户负载
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一、工作原理及组成
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二、发展及应用情况
日本： 拥有全球最多的海岛独立电网，发展集成 可再生能源的海岛微电网，替代成本高昂、污 染严重的内燃机发电是日本微电网发展的重要 方向和特点。另外，日本地震、台风、海啸等 自然灾害频发，提升电力供应在自然灾害下的 可靠性是日本微电网发展的另一个重要方向和 特点。特别是在经历大地震造成的核电站事故 之后，日本更加重视微电网的研究和建设，以 提高其电力供应的抗灾害能力及弥补核电关停 造成的电力缺口。 日本则侧重于研究微电网的控制与储能技 术。
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一、工作原理及组成
微电网能量管理系统各模块间关系：
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一、工作原理及组成
微网强弱电系统间பைடு நூலகம்关系
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电网电力行业的智能电网与微电网
电网电力行业的智能电网与微电网智能电网与微电网在电网电力行业中的应用随着科技的不断进步和社会的快速发展，电力行业也在不断转型升级。
其中，智能电网和微电网作为两种新兴的电力系统，成为了电网电力行业关注的热点。
本文将就智能电网和微电网的概念、特点以及在电网电力行业中的应用进行探讨。
一、智能电网的概念与特点1.1 智能电网的概念智能电网，又称为智慧电网或智能能源网络，是基于现代信息和通信技术，实现电力系统的智能化、互联互通和可持续性发展的电网系统。
它是传统电网的升级版，通过集成化的智能设备和系统，实现电力供应的高效、可靠和可持续。
1.2 智能电网的特点（1）高度可靠性：智能电网采用了先进的设备和技术，能够提供高可靠性的电力供应，并减少了停电和电力事故的风险。
（2）高效能利用：智能电网能够实现对电力资源的优化管理和合理配置，最大限度地提高能源的利用效率。
（3）可持续发展：智能电网将可再生能源与传统能源进行整合，实现能源的可持续性发展。
（4）灵活性与互联互通：智能电网能够实现电力系统的自动化运行和互联互通，提升了供电的灵活性和稳定性。
二、智能电网在电网电力行业中的应用2.1 智能配电网智能配电网是智能电网的一个重要组成部分，主要实现对配电系统的监控、控制和管理。
它通过智能电表、智能开关、智能保护装置等设备和系统，实现对电力的智能化分配、调度和控制，提高供电可靠性和效率。
2.2 智能能源管理系统智能能源管理系统是智能电网的核心，它通过对能源的综合管理，实现对能源的优化配置和高效利用。
该系统能够监控、分析和预测能源供需状况，并根据实际情况进行智能调度，从而实现对能源的节约和减排。
2.3 智能电力调度与控制智能电力调度与控制是指通过智能设备和系统，实现对电力系统的监控、调度和控制。
它能够自动检测电力故障并快速恢复，实现供电的稳定性和可靠性。
三、微电网的概念与特点3.1 微电网的概念微电网是指基于可再生能源和能量存储技术，具有一定规模和电能互通功能的电力系统。
智能电网中的微网系统设计
智能电网中的微网系统设计随着科技的不断发展，智能电网已经成为我们生活中不可缺少的一部分，而微网作为智能电网的一个重要组成部分，也越来越受到人们的关注和重视。
本文将探讨智能电网中的微网系统设计。
一、微网概述微网是一种由多个分布式电源、负载和能量存储设备组成的局域电力系统。
与传统的电网系统不同，微网是一种独立的能源管理系统，可以自主控制自己的电源、负载和能量储备。
微网不仅可以提供可靠的电力供应，还可以对于改善电力网络的稳定性、可靠性和可持续性起着重要的作用。
二、微网系统设计微网系统的设计应该从以下几个方面进行：系统规模、电源类型、能量储存方式、控制策略、通信系统和安全性等。
1. 系统规模微网系统非常灵活，可以根据不同的用途和需求进行规模调整。
大小不一的微网系统可以被广泛应用于各个领域，例如家庭、商业或工业。
2. 电源类型微网系统的电源类型包括传统的发电机、太阳能、风能等，其中以太阳能发电系统的应用最为广泛。
太阳能光伏发电技术已经越来越成熟，而且太阳能光伏发电具有零排放、低成本和易于维护等优点，使得它在微网系统中的应用越来越普及。
3. 能量储存方式对于微网系统来说，能量储存是非常重要的。
微网系统的能量储存方式包括电池、氢燃料电池和超级电容器等。
其中，电池的成本低，维护方便，使用寿命长，因此电池储能被广泛应用于微网系统中。
4. 控制策略在微网系统中，必须对于各个电源和负载进行联合控制，以提高系统的效率和安全性。
控制策略包括基于能量管理的、基于时序管理的和基于电压控制的等多种形式。
5. 通信系统微网系统的通信系统应该能够实现不同组件之间的信息互通，以实现联合控制。
目前，使用无线传感器网络和物联网技术来实现微网系统的通信已经成为主流。
6. 安全性微网系统需要保证绝对的安全性，以防止黑客攻击和相关的灾难事件发生。
在微网系统设计中，必须考虑到防电网干扰、数据安全和信息保护等方面，维持系统的可靠性和安全性。
三、微网系统的特点1. 独立性与传统电网不同，微网系统是一种独立的电力供应系统。
智能微电网技术全解析
智能微电网(Micro Smart Grid)是将可再生能源发电技术(风力发电、光伏发电、生物质能、潮汐能等)、能源管理系统(EMS)和输配电基础设施高度集成的新型电网，它具有提高能源效率、提高供电的安全性和可靠性、减少电网的电能损耗、减少对环境的影响。
强化科研技术，深入开发建设微电网有利于扩大分布式电源与可再生能源的大规模接入，为负荷地区提供可靠的供给，实现有效的主动式配电网方式，促进智能微电网变革。
微电网与大电网的关系：微网的电压等级一般为380V~35KV，容量从几KW至几MK不等，在电网结构中最接近于用户。
两种运行方式：与大电网运行，也可在电网故障或需要时与主网断开独立于行，因此它具有双重角色：对于公用电力企业，微电网可视为电力系统可控的“细胞”，成为被控制的一个简单可调度负荷。
可以在数秒内做出响应以满足电网系统的需要；对于用户，微电网可以作为一个可定制的电源，以满足用户多样化的需求。
它可以增强局部供电可靠性，降低馈电损耗，支持当地电压，提高一次能源利用率，提供电压下陷的校正，或作为不间断电源。
微电网两种运行模式：中国微电网重要特征包括：①支持多种新能源分布式发电；②快速隔离，对大电网无影响；③可并网或孤网运行、即插即用、无缝切换；④具有储能系统，支持削峰填谷；⑤高可靠性供电，安全、稳定微电网；⑥具有高效能源管理功能，提高能源利用率；⑦支持多级微电网；⑧适应中国现有的电力管理体制。
智能微电网特点：智能化主要体现在以下几个方面：可监测一一采用先进的量测、传感技术；可预测——通过模型仿真和潮流分析，合理预测和分配电力；可控制——对监测状态进行有效控制；可兼容——接入分布式发电，自适应处理技术；实时分析——数据到信息的提升，优化运行方式。
绿色生态企业智能微电网新奥能源生态城是一座以系统能效技术和煤基低碳能源转化技术应用为核心的微缩示范城，项目的分布式发电容量为400kW，储能100kW。
生态城涵盖了太阳能、风能、生物质能、环境势能等清洁能源技术的应用，拥有气、电、热等混合能源供给的能源管理系统，充分体现了能源从生产、储运、应用到再生四环节的智能循环与高能效利用。
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这种概念提供了一个新的模型来描述微网的行为： 这种概念提供了一个新的模型来描述微网的行为：微网可视作电网 中的一个可控单元，可在数秒钟内反应来满足外部输配网络的需求； 中的一个可控单元，可在数秒钟内反应来满足外部输配网络的需求；对 用户来说，微网可以满足特定的需求：增加本地可靠性，降低馈线损耗， 用户来说，微网可以满足特定的需求：增加本地可靠性，降低馈线损耗， 保持本地电压，通过余热利用提高能效，提供不间断电源。 保持本地电压，通过余热利用提高能效，提供不间断电源。
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微网的定义
本课题提出微网的定义：
微网应以分布式发电技术为基础，以靠近分散型资源或 微网应以分布式发电技术为基础， 用户的小型电站为主， 用户的小型电站为主，结合终端用户电能质量管理和能源梯 级利用技术形成的小型模块化、 级利用技术形成的小型模块化、分散式的供能网络；
微网是智能电网的重要组成部分，能实现内部电源和负荷的一体化运行， 微网是智能电网的重要组成部分，能实现内部电源和负荷的一体化运行，并通 过和主电网的协调控制，可平滑接入主网或独立自治运行， 过和主电网的协调控制，可平滑接入主网或独立自治运行，充分满足用户对电能质 量、供电可靠性和安全性的要求。 供电可靠性和安全性的要求。
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微网的定义
国外微网的定义： 国外微网的定义：
欧盟微网项目（ 欧盟微网项目（European Commission Project Microgrids）的定义 ）
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利用一次能源；使用分布式电源，分为不可控、部分可控和全控三种， 利用一次能源；使用分布式电源，分为不可控、部分可控和全控三种，并 可冷、 可冷、热、电联供；配有储能装置；使用电力电子装置进行能量调节。研 电联供；配有储能装置；使用电力电子装置进行能量调节。 究包括低压网络、负荷（部分可中断）、可控和不可控的分布式电源、 究包括低压网络、负荷（部分可中断）、可控和不可控的分布式电源、储 ）、可控和不可控的分布式电源 能装置和基于监控分布式电源和负荷的通讯设施的分层管理和控制系统。 能装置和基于监控分布式电源和负荷的通讯设施的分层管理和控制系统。
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计算与分析理论体系
保护与接 地系统 信息与通信 微网计算与仿真技术 微网核心 技术体系 分布式电源 与储能
关键技术： 关键技术： 包括静动态建模、潮流计算、 、控制与 运行、 运行 支撑系统与软件工具： 设计规划 短路计算、状态估计、稳定 能量管理 与目前仿真工具接口系统； 体系 性定义与分析等； 微网全过程数字仿真工具；
微网技术体系简介
国网电力科学研究院 2011-07
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目 录
1 2 3 4 5 6 7 微网研究意义及定义 微网核心技术框架 大电网应对微网接入的策略体系研究 微网标准体系研究 微网政策和管理机制 微网相关前瞻性外延技术及要求 结论
1
微网技术研究的意义
分布式发电： 分布式发电： 有利于一次能源的多元化 发展可再生能源， 发展可再生能源，减少排放污染 提高能源综合利用效率 提高电网供电安全、 提高电网供电安全、可靠性 分布式发电开始发展并受到重视
对能源发展趋势的预测
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（德国乌帕塔尔气候环境与能源研究院&德国西门子研究中心） 德国乌帕塔尔气候环境与能源研究院&德国西门子研究中心）
但是现有电力网络难以承受大规模分布式电源的并入，如果简单地从电网角度对 但是现有电力网络难以承受大规模分布式电源的并入， DG提出严苛的并网条件和标准，又会导致分布式电源的潜能无法充分释放和发挥 提出严苛的并网条件和标准， 提出严苛的并网条件和标准 分布式发电本身的运行稳定、安全性、经济性和效益更无法体现。 ，分布式发电本身的运行稳定、安全性、经济性和效益更无法体现。 微网的提出： 微网的提出： 以一组分布式发电为 集群分割网络， 集群分割网络，通过 适当的管理和控制改 善原有网络， 善原有网络，并协调 这些分布式电源运行
夏威夷 岛微网 规划
欧盟
MICROGRID计划 计划 群马光伏发电计划
CERTS 微网测试 系统 欧洲相关项目
日本
与美国新墨西哥合作NM GGI 与美国新墨西哥合作
国外研究起步较早，在 关键技术方面已取得一 些突破，并在小规模微 网中得到验证；目前正 推动微网向更高电压等 级、更大容量发展。
日本各地示范
微网保护技术及系统
关键技术： 关键技术： 包括故障特征分析与计算、 适用于微网的分布式发电 运行、控制与 设计规划 保护的原理与配置、保护间 能量管理 和储能保护、静态快速分 体系 协调、反孤岛策略及其与保 离开关、纵联保护、自动 计算与分析理 护间的协调等； 重合闸等； 论体系
微网核心 技术体系 关键装备：
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微网技术体系框架
(四项政策与制度) 四项政策与制度)
政策和管 理体系
微网标准体 系
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(四个标准系列) 四个标准系列)
并网运行 标准
标准体系
设备规范
设计标准
孤岛运行 标准
交换功率小于 10MW的微网
交换功率大于 10MW的微网
大电网应对 策略体系
核心技术框架
前瞻性 外延技术
(从五方面影响应对) 从五方面影响应对)
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我国发展微网的目的
最大化接纳分布式电源 节能降耗、提高能效 节能降耗、
新农村电气化
提高抗灾能力及应急供电
满足用户多类 电能质量需求
智能电网的
有机组成部分
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我国发展微网的方向
包容性 灵活性 定制性 经济性 自治性
对内— 对内—有效接纳分布式电源 对外— 对外—与大电网相兼容并提供辅助增值等服务 技术上— 技术上—包容发配用多方面先进电力技术 可控，灵活调度，可作为备用电源 可控，灵活调度， 运行模式切换灵活 可以实现偏远地区供电 通过对负荷分级，提供分级供电 通过对负荷分级， 向不同用户提供所需的可靠性水平和电能质量 水平电能质量敏感的 有利微网内部用户的利益 有利微网内发电商的利益 有利整个电网的经济利益 实现稳态、暂态功率平衡和电压/频率的稳定 实现稳态、暂态功率平衡和电压/ 故障前兆及时预警， 故障前兆及时预警，降低故障概率 对已发生故障自动采取措施进行控制和纠正
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分布式发电与储能技术
保护与接 地系统 信息与通信 分布式电源与 储能
微网内的电源技术
关键技术： 关键技术： 包括适用于微网分布式发电 适用于微网的分布式发电 运行、控制与 设计规划 逆变接口系统的原理与技术、 和储能设备标准并网接口 体系 在线网络支撑控制技术、多 能量管理 系统； 类型机组并联技术、并网与 计算与分析理 功能分析等； 论体系
(六大方向，涵 六大方向， 盖十一类技术) 盖十一类技术)
（三项前瞻+四项外延） 三项前瞻+四项外延）
前瞻性技术在微网中的应用
+
微网的前瞻性外延作用
21
目 录
1 2 3 4 5 6 7 微网研究意义及定义 微网核心技术框架 大电网应对微网接入的策略体系研究 微网标准体系研究 微网政策和管理机制 微网相关前瞻性外延技术及要求 结论
微网接地技术
关键技术： 关键技术： 适用于微网的接地系统、分 布式电源接地方式及接地电 极种类等；
关键装备： 接地电极、接地系统及装 置等；
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信息与通信技术
保护与接 地系统 信息与通信 分布式电源与 储能
微网核心 技术体系 关键技术： 关键技术： 关键装备： 设计规划 包括微网计量模式与通 运行、控制与 用户表计终端、发电与 体系 信模式、通信控制规约、 能量管理 储能测控终端、微网接 各种通信接入方式及接 入点测控终端、通信网 计算与分析理 口、基于IEC 61850的微 络及装备等 论体系 网通信系统、基于IEC 61970和61968的微网 CIM模型扩展及导入导 出等； 19
微网核心 技术体系 关键装备：
微网内的储能技术
关键技术： 关键技术： 包括储能对微网稳定运行的 作用机理与控制方法、分布 式储能的规划设计方法等；
关键装备： 适用于微网的百千瓦级电池、 飞轮、超级电容器以及混合 17 储能系统及其控制器；
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保护与接地系统
保护与接 地系统 信息与通信 分布式电源与 储能
微网可靠性分析与计算
计算与分析 理论体系
关键技术： 关键技术： 微网一、二次系统可靠性模型及计算方法、随 机潮流概率预测、分布式发电多模式故障分析、 微网可靠性薄弱点分析、数据安全分析等；
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设计规划体系
保护ห้องสมุดไป่ตู้接 地系统 信息与通信 分布式电源与 储能
微网设计与规划技术
微网核心 技术体系
运行、控制与 设计规划 关键技术： 关键技术： 能量管理 支撑系统与软件工具： 体系 包括微网结构、电源优 微网系统规划决策支持 化组合、负荷预测、规 计算与分析理 系统 ； 划评价等； 论体系
平台建设及示范探索
微网的定义
国外微网的定义： 国外微网的定义：
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国际上对微网的定义各不相同，相对获得学术界和工业界认可的定义主要有以下三种。 国际上对微网的定义各不相同，相对获得学术界和工业界认可的定义主要有以下三种。
1）美国电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）给出的定义为： ）美国电气可靠性技术解决方案联合会（ ）给出的定义为： 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； 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 并提供必需的控制。 表现为单一的受控单元， 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。 电能质量和供电安全等的要求。
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第二章 微网核心技术框架
微网包括发电、传输、 微网包括发电、传输、存 保护与接 地系统 分配和用电全过程， 储、分配和用电全过程，具 分布式电源 有内部分布式电源种类和并 信息与通信 与储能 网形式多样、 网形式多样、独立运行和联 微网核心 网运行两种模式等众多独特 技术体系 特点， 特点，必须有一系列相关技 运行、 运行、控制 设计规划 体系 术保证微网能够稳定、高效、 术保证微网能够稳定、高效、 与能量管理 计算与分析 可靠运行， 可靠运行，并最大提高分布 理论体系 式发电渗透率， 式发电渗透率，发挥出分布 式电源能力。 式电源能力。