分布式发电与微电网技术
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准一、专业名称分布式发电与智能微电网技术。
二、入学要求普通高级中学毕业、中等职业学校毕业或具备同等学力。
三、基本修业年限三年。
四、职业面向本专业职业面向如表1所示。
本专业培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，面向电力、热力生产和供应业的发电设备安装工、电力供电服务人员以及其他电力、热力、气力、水生产和输配人员等职业群，能够从事分布式发电技术、微电网运行与管理技术、分布式电站运行维护技术等工作的高素质技术技能人才。
六、培养规格本专业毕业生应在素质、知识和能力等方面达到以下要求：（一）素质1.坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。
2.崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识。
3.具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。
4.勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神。
5.具有健康的体魄、心理和健全的人格，掌握基本运动知识和1~2项运动技能，养成良好的健身与卫生习惯，以及良好的行为习惯。
6.具有一定的审美和人文素养，能够形成1~2项艺术特长或爱好。
（二）知识1.掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。
2.熟悉与本专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防等知识。
3.熟悉电力仪表的使用及检测方法。
4.掌握分布式电站与微电网系统的项目建设技术文件编制知识与方法、项目组织管理知识、施工现场管理知识与方法。
5.掌握分布式电站设备监控管理、状态监测管理、综合自动保护、数据共享、远程监控知识及分布式电站安全运维管理和检修方法。
分布式发电与微电网
分布式发电与微电网一、分布式发电分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生，它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点，可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要发展趋势之一。
（一）分布式发电的基本概念分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布式发电（Distributed Generation, DG）指为满足终端用户的特殊要求、接在用户侧附近大的小型发电系统。
分布式电源（Distributed Resource, DG）指分布式发电与储能装置（Energy Storage，ES）的联合系统（DR=DG+ES）。
它们规模一般不大，通常为几十千瓦至几十兆瓦，所用的能源包括天然气（含煤气层、沼气）、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超级电容、飞轮储能等。
此外，为了提高能源的利用效率，同时降低成本往往采用冷、热、电联供（Combined Cooling、Heat and Power, CCHP）的方式或热电联产（Combined Heat and Power, CHP 或Co-generation）的方式。
因此，国内外也常常将冷、热、电等各种能源一起供应的系统称为分布式能源（Distributed Energy Resource, DER）系统，而将包含分布式能源在内是电力系统称为分布式能源电力系统。
由于能够大幅提高能源利用效率、节能、多样化地利用各种清洁和可再生能源。
未来分布式能源系统是应用将会越来越广泛。
分布式发电直接接入配电系统（380V或10kV配电系统，一般低于66kV电压等级）并网运行较为多见，但也有直接向负荷供电而不与电力系统相联，形成独立供电系统（Stand-alone System），或形成所谓的孤岛运行方式（Islanding Operation Mode）。
采用并网方式运行，一般不需要储能系统，但采取独立（无电网孤岛）运行方式时，为保持小型供电系统的频率和电压稳定，储能系统往往是必不可少的。
微电网和分布式发电的“前世今生“
微电网和分布式发电的“前世今生”随着经济快速发展，能源分布与供应，消费与环保的矛盾日趋突出。
为保护生态环境，改善雾霾，国家大力倡导发展清洁能源，而伴随着清洁能源开发利用规模的扩大，清洁能源电力并网难却不断显现。
为改善并网的种种弊端，人们已将视角转向微电网技术，使微电网由科研试验向推广应用发展。
从技术层面看，微电网技术已成为分布式发电供电系统集成技术的核心，也是分布式发电大规模工业化应用的关键。
在清洁能源发电比重不断加大的状况下，只有通过分布式发电以微电网接入配电网，才能最大限度发挥分布式发电的效能，因而微电网发展将被寄予厚望。
微电网实质上是个小电网，而分布式发电是基础，但传统大电网是在火电体系下建起来的。
微电网的形成与发展绝不是对大电网的挑战，而是对大电网有益补充，也是实现电网高效、稳定、优质供电的重要环节。
微电网能将分布式发电与配电网连接起来而起到“桥梁”作用，破解可再生能源电力并网难题。
随着微电网技术的成熟，清洁能源发电成本下降，储能产业发展，以及石化能源价格上扬，必将促进微电网快速发展，为分布式发电并网提供支撑。
一、微电网概念及其优越性微电网的基础是分布式发电，实质是个小型电网，由各种分布式电源、储能系统、负荷、监控、保护、计量、通信等组成。
微电网相当于电力系统中的“毛细管”，也是智能电网中新的网络结构单元。
值得一提的是储能系统，它是微电网安全、稳定、可靠供电的基础，即在孤网运行也能保证重要客户的用电需求。
微电网技术的发展与电力电子技术、计算机控制技术和通信技术紧密相关，微电网的兴起让人们仿佛看到了有效化解清洁能源电力并网的希望，从而推动清洁能源发电的快速发展，具有鲜明的技术革命特征。
微电网具有灵活的运行方式和可调度的性能，既可接入配电网运行，也可作为独立电网运行。
通过相关控制装置对两种运行方式进行切换，使之达到协调配合，提高供电可靠性。
对配电网而言，微电网是个可控、可调度的负荷，使电力调度人员不再直面各个分布式电源，而是通过微电网对分布式电源进行有效控制和管理。
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。
分布式发电及微电网技术
课程简介
主要内容
分布式发电与微电网简介 分布式电源--风力发电 分布式电源--太阳能光伏发电 分布式电源--燃气轮机发电 微电网的运行与控制 分布式发电对配电系统的影响
分布式发电与微电网简介
分布式发电的概念
分布式发电的概念 一般指发电容量较小(几十千瓦至一百兆瓦之间) 、 与配电网连接、分散在负载附近的发电形式。 在许多国家分布式发电一般不经规划或中央调度。 与远距离输电和大电网互联的电力系统相区别， 称之为分布式发电。
微电网的定义
美国 能源部给出的定义: 微电网由分布式电源和电力负荷构成,可以工作在并 网与独立两种模式下,具有高度的可靠性和稳定性。
电力可靠性技术解决方案协会给出的定义: 微电网是由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同 时提供电能和热能;微电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;微电网相对于外部 大电网表现为单一的受控单元,并同时满足用户对电能质 量供电安全等要求。
有助于防止大面积停电，增强电网抵御自然灾害的能力。
分布式电源的技术类型
分布式电源包括 小型燃汽轮机 微型燃汽轮机 燃料电池 太阳能光伏电池发电 地热发电等
分布式电源的技术类型
几种常见的分布式电源
分布式电源的技术类型
燃料电池（Fuel Cell)
分布式电源的技术类型
塔式太阳能热发电系统
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
电力系统中的分布式发电技术与微电网的管理优化
电力系统中的分布式发电技术与微电网的管理优化随着能源需求的增加和环境问题的突出，传统的集中式电力系统面临着许多挑战。
为了提高能源利用效率，并减少对传统能源的依赖，分布式发电技术和微电网的管理优化成为当前电力系统中备受关注的话题。
分布式发电技术是指将小规模的发电设备分布在用户附近，将电力产生和消费点相互连接，形成一个涵盖了发电、配电和用电的小型电力系统。
与传统的集中式发电相比，分布式发电技术具有以下优势：首先，分布式发电技术提高了电力系统的可靠性和稳定性。
传统的集中式电力系统依赖于少数几个大型发电厂供应电力，一旦发生故障或自然灾害，整个电力系统就会瘫痪。
而分布式发电技术中的多个小型发电设备可以独立运行，互相支持，即使某个装置发生故障，其他设备仍然可以继续供电，保证了电力系统的可靠性。
其次，分布式发电技术减少了输电损耗。
传统电力系统需要将电能从远离用户的发电厂输送到用户所在地，导致了大量的输电损耗。
而分布式发电技术将发电设备置于用户附近，缩短了输电距离，减少了输电损耗，提高了电能的利用效率。
另外，分布式发电技术促进了能源多样化和可持续发展。
传统电力系统主要依赖于化石燃料，对环境造成了严重的污染。
而分布式发电技术可以利用可再生能源，如太阳能、风能、生物质能等，减少对传统能源的依赖，并减少了大量排放物的产生，实现了绿色环保的能源供应。
为了有效管理和优化微电网，需要考虑以下几个方面：首先，需要建立合理的能源管理系统。
微电网中的多个分布式发电设备需要通过能源管理系统进行协调和控制，以确保系统的稳定运行。
能源管理系统需要具备监测、控制、调度和优化的功能，通过对发电设备、储能设备和用户需求的实时监测和分析，实现能源的合理供给和需求的匹配。
其次，需要制定合理的能源的交易和定价机制。
微电网中的多个参与主体之间进行能源的交易和定价，可以提高能源利用效率和供需匹配的程度。
例如，参与者可以通过电力交易市场进行能源的买卖，根据市场需求和供给确定能源的价格，并通过市场机制调控供需关系，实现资源的优化配置。
电力系统中的分布式发电与微电网技术
电力系统中的分布式发电与微电网技术在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，电力系统中的分布式发电与微电网技术正逐渐成为能源领域的热门话题。
这两项技术的发展和应用，为解决能源供应的可靠性、可持续性以及能源效率等问题提供了新的思路和方法。
分布式发电，简单来说，就是将小型的发电装置分散地布置在用户附近，实现就地发电、就地使用。
这些发电装置可以包括太阳能光伏发电、风力发电、小型燃气轮机发电等多种形式。
与传统的集中式发电方式相比，分布式发电具有许多显著的优点。
首先，分布式发电能够有效地减少输电过程中的能量损耗。
由于发电设备靠近用户，电能传输的距离大大缩短，从而降低了线路电阻带来的能量损失。
这不仅提高了能源的利用效率，还降低了对输电线路的投资和维护成本。
其次，分布式发电能够提高电力系统的可靠性和稳定性。
在传统的集中式供电模式中，如果大型发电厂出现故障或者输电线路受到破坏，可能会导致大面积停电。
而分布式发电系统分布广泛，即使部分发电设备出现问题，也不会对整个电力系统造成太大的影响。
此外，分布式发电还可以作为备用电源，在紧急情况下为重要用户提供电力保障。
再者，分布式发电有利于促进可再生能源的利用。
太阳能、风能等可再生能源具有分布广泛、清洁环保的特点，但由于其能量密度较低、间歇性强等原因，在大规模集中式开发中面临诸多困难。
而分布式发电模式可以充分利用这些可再生能源的分散性和随机性，实现就地开发、就地消纳，为可再生能源的广泛应用创造了条件。
然而，分布式发电也存在一些问题和挑战。
由于分布式电源的容量较小、输出功率不稳定，其接入电网可能会对电力系统的电能质量、电压稳定性等方面产生不利影响。
此外，分布式发电的管理和调度也相对复杂，需要建立有效的协调控制机制，以确保其与电网的安全稳定运行。
为了更好地整合和管理分布式发电资源，微电网技术应运而生。
微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的一个小型发配电系统，它既可以与外部电网并网运行，也可以独立运行。
电力系统中的分布式发电与微电网技术
电力系统中的分布式发电与微电网技术随着全球对可再生能源的需求不断增加，电力系统正经历着一场革命性的变革。
分布式发电与微电网技术成为了电力系统转型的关键。
本文将探讨分布式发电与微电网技术在电力系统中的应用，并分析其对电力系统可靠性、经济性和可持续性的影响。
一、分布式发电技术的概念与分类分布式发电是指将发电设备分布在电力系统中的各个节点，与传统的集中式发电相对应。
根据发电设备的类型和规模，分布式发电技术可以分为小型分布式发电和中型分布式发电。
小型分布式发电包括太阳能光伏发电、风能发电、生物质能发电等，而中型分布式发电则包括燃气轮机发电、微型水电站等。
二、微电网技术的概念与特点微电网是由多种分布式发电设备、储能装置和负荷组成的小型电力系统。
与传统的电力系统相比，微电网具有自主运行、互联互通和可控性强的特点。
微电网技术的核心是能量管理系统（EMS），通过智能控制和优化算法，实现对微电网内部各种能源的协调运行。
三、分布式发电与微电网技术的应用1. 提高电力系统可靠性传统的集中式发电系统存在单点故障的风险，一旦发生故障，将导致大面积停电。
而分布式发电和微电网技术将发电设备分布在多个节点，降低了单点故障的风险，提高了电力系统的可靠性。
2. 促进电力系统的经济性分布式发电和微电网技术可以降低电力系统的输电损耗和传输成本。
由于分布式发电设备接近负荷，输电损耗减少，同时可以减少对远距离输电线路的依赖，降低传输成本。
3. 推动电力系统的可持续发展分布式发电主要利用可再生能源，如太阳能和风能，减少对传统化石燃料的依赖，降低碳排放。
同时，微电网技术可以实现对多种能源的灵活调度和优化利用，提高能源利用效率，推动电力系统向可持续发展方向发展。
四、分布式发电与微电网技术的挑战与展望1. 技术挑战分布式发电和微电网技术面临着电网接入、系统稳定性和运行控制等方面的技术挑战。
如何实现分布式发电设备与传统电力系统的无缝衔接，确保系统的稳定运行，是当前亟待解决的问题。
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Transmission Network
House
Distribution Network
Factory
Commercial building
一、分布式发电
分布式发电的基本概念 发展分布式发电系统的意义 分布式发电技术 分布式发电与并网技术 分布式发电技术的研发重点与应用前景
一、分布式发电
风力发电系统主要类型：
（1）恒速恒频风力发电机系统（小容量）
（2）变速恒频双馈感应发电机系统（大容量）
双馈感应发电机
Us
Is
齿轮箱
Ur
Ir
Ic
电网
风力机
变频器
齿轮箱 风力机
异步发电机
电网
并联电容器
Us Is
Uc Ic
同步发电机
变频器
电网
风力机
（3）永磁直驱的同步发电机系统（大容量）
一、分布式发电
分布式发电技术
靠性。此可以降低网损。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术 光伏(Photo-Voltaic，PV)发电技术 燃料电池(FuelCell)发电技术 生物质(Biomass)发电技术 风力发电技术 分布式储能技术
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术
独立运行
并网运行
光伏发电系统示意图
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发电技术
燃料电池主要包括碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、 磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发电技术
燃料电池的分类及特性
分布式发电 与
微电网技术
一、分布式发电
分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源 的理想方式，它具有投资小、清沽环保、供电可 靠和发电方式灵活等优点，可以对未来大电网提 供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要 发展趋势之。
一、分布式发电
当前的电网
Central power station
智能/分散/自主发电和高度集成的 网络管理
一、分布式发电
分布式发电技术
生物质(Biomass)发电技术
生物质发电系统是以生物质能为能源的发电工程总称，包括沼气发电 、薪柴发电、农作物秸秆发电、工业有机废料和垃圾焚烧发电等，这类发 电的规模和特点受生物质能资源的制约。可用于转化为能源的主要生物质 能资源包括薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、酿造废料、生活和工业的有机 废水及有机垃圾等。
一、分布式发电
分布式发电系统的意义
当有大些电分网布出式现电大源面，积如停
经济性 环保效益 能源利用的多样性 调峰作用 安全性和可靠性 边远地区的供电
电以事天故采然时用气，天或具然沼有气气特作为殊燃燃设料料计或的的 分内以布燃式氢由机发能于等电、分，系太布发统阳电式仍能后发能、工电保风质可持能的要 保余利为持热用正能可多常源夏许用种运，季多来能行和可边制源。冬减远热，虽季及少、如然往农有制洁有往村害冷净些是、物，分 布问实能(而(放式题电时海难氢N现源提O发总(如力岛以)X能可(、和高电量采负地从天源能利S可系，用荷区然大O的因用X再统减以的远气电、梯泵效由生天高轻)离网C级、率0站于能然峰环大直2利等新(停燃气期源保可电接用)能电料为，(达压网的向，源生而供燃此6，力排从0应使。 天％物大燃料其～质量气的供9能0的供燃电％、就气应，)风。轮近中采能此机供用断和外等电光)太，或冷减伏由阳辅、少发于能机热了分的、 供布等大电电电式)问容三、，发题量联小并电，、供型同的在电远风时装大系距力机为电统离发容用网，、电量户故不和高一提障断压般时 也较供输会可生小冷暂电解物，、时线决质其热停的冬发一、止、建电次电运夏设的性等行季，独投多，的也立资种但供发减的能由热少成于 其本源了系与电费应统高供用系用比压冷较统方较输低的是式简，需电一，单建要线种对，设，的优节周易同线选约期于时路的能短再能走，启 动投源廊，够方资具有和提法风有利相。供险重于应电小要大力的，意电峰征投义力荷地资。系，面回统起积报在到，率大 面高减积调。停少峰靠电了的近后作对用的用线户黑。路侧启下安动树装，术能因的够此 可实砍以现伐提就。高近供供电电的、安供全热性，和因可
分布式发电的基本概念
分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布 式发电(Distributed Generation，DG)指为满足终端用 户的特殊需求、接在用户侧附近的小型发电系统。
分布式电源(Distributed Resource，DR)是指分布 式发电与储能装置(Energy Storage，ES)的联合系统 (DR=DG+ES)。它们的规模一般不大，通常为几十千瓦到 几十兆瓦，所用的能源包括天然气(含煤层气、沼气等)、 太阳能、生物质能、氧能、风能、小水电等洁净能源或 可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超 级电容器、飞轮储能等。
生物质发电系统工艺流程
一、分布式发电
分布式发电技术
风力发电技术
我国自20世纪50年代开始发展风力发电，最初是用于农村和牧区的家庭自用
小风力发电机，之后在新疆、内蒙古、吉林、辽宁等省区建立了一些容量在10kW以下
的小型风电场，ห้องสมุดไป่ตู้在西藏、青海等地建立了一些由小型风力发电、光伏发电和柴油机
发电共同构成的联合发电系统。
分布式储能技术
当分布式发电以独立或孤岛方式运行时，储能系统是必不可少的， 因此电能储存技术和设备正越来越多受到人们的关注。分布式储能技术 主要包括蓄电池、飞轮、超级电容器、电动汽车等。另外，还有利用电 加热蓄热砖或蓄热水的蓄热储能，以及制冰及冷水的蓄冷储能等。
燃气轮机
内燃机
内微燃机
一、分布式发电
分布式发电技术
光伏(Photo-Voltaic，PV)发电技术
光伏发电技术是一种将太阳光辐射能通过光伏效应、经光伏电池直接 转换为电能的发电技术，它向负荷直接提供直流电或经逆变器将直流电转变 成交流电供人们使用。光伏发电系统换、控制与保护以及能量储存等环节。
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术是以天然气、煤层气或 沼 气 等 为 常 用 燃 料 ， 以 燃 气 轮 机 (Gas Turbine 或 Combustion Turbine) 、 内 燃 机 (Gas Engine 或 Internal Combustion Reciprocaring Engines)和微燃机(Micro-Turbine)等为发电动 力的发电系统。