微网概念和特征
微电网技术
微电网技术随着中国技术、经济各方面的迅猛发展，能源与电网相应承载了许多前所未有的压力，在节能减排、能源结构、能源分布、电力调配、防灾能力、供电可靠性等方面存在诸多问题。
目前，我国一次能源与用电需求分布极不均衡，智能电网和微电网技术将为解决我国电网的快速发展与网架结构薄弱的矛盾做出贡献，并为设备制造商、电力企业和电力用户提供新的机遇与挑战。
微电网（Micro-Grid）也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。
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，是指多个分布式电源及其相关负载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。
开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
微电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。
微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。
它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的解、并网运行。
由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应是毫秒级的。
（2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。
当主网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。
其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。
当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
微网综合控制与分析
微网综合控制与分析随着能源和环境问题的日益严重，分布式能源资源正在得到越来越广泛的应用。
微网作为一种新型的分布式能源资源，能够实现对多种能源的有效利用和综合控制。
本文将介绍微网的概念、组成、运行方式和发展趋势，并重点探讨微网的控制系统和分析方法。
一、微网的概念和组成微网是一种由多种能源系统组成的综合能源网络，主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能等。
微网中的各种能源系统通过能源路由器进行连接和协调控制，实现能源的优化配置和综合利用。
微网还包括储能系统、负荷调节系统和控制系统等组成部分。
二、微网的运行方式微网的运行方式主要包括三种模式：孤岛模式、并网模式和混合模式。
孤岛模式是指微网独立于外部电网运行，能够实现对本地能源的充分利用。
并网模式是指微网与外部电网连接，实现能量的交互和共享。
混合模式则是将孤岛模式和并网模式结合起来，实现微网的高效运行。
三、微网的控制系统微网的控制系统是实现微网高效运行的关键。
控制系统主要包括能源调度系统、能源管理系统和保护系统等。
能源调度系统负责协调和控制微网中的各种能源系统，实现能源的优化配置。
能源管理系统则是通过对能源的监测、分析和调节，实现能源的高效利用。
保护系统则是为了保证微网的安全稳定运行，实现对能源系统的保护和控制。
四、微网的综合分析方法微网的综合分析方法包括能效分析、经济分析和社会分析等。
能效分析主要通过对微网中的各种能源系统的能效进行评价和分析，找出提高能效的措施和方法。
经济分析则是通过对微网的投入产出进行分析，评估微网的的经济效益和投资回报率。
社会分析则是评估微网对环境和社会的影响，以及在推动可再生能源发展方面的作用。
五、结论微网作为一种新型的分布式能源资源，具有重要意义。
未来的研究将集中在以下几个方面：进一步完善微网的组成和控制；优化微网的规划和设计；研究更加先进的综合分析方法和技术；推动政策和标准的制定和实施，促进微网的广泛应用和发展。
随着分布式能源的快速发展，微网作为一种灵活、高效的能源管理系统，逐渐受到广泛。
微电网控制简介剖析
微电网提出的背景和意义
分布式发电
优势
满足负荷增长需求、提供可靠性高、经济学好、多样性供电 污染少、能源综合利用率高、安装地点灵活 与大电网互为备用 缺点 单机接入成本高、控制困难 分布式电源的不可控性、电网出现故障时，限制隔离来处置
微电网定义与特点
微电网（ Micro-Grid ）也译 为微网，是一种新型网络结构， 是一组微电源、负荷、储能系统 和控制装置构成的系统单元。微 电网是一个够实现自我控制、 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，是指多个分布式 电源及其相关负载按照一定的拓 扑结构组成的网络，并通过静态 开关关联至常规电网。 开发和延 伸微电网能够充分促进分布式电 源与可再生能源的大规模接入， 实现对负荷多种能源形式的高可 靠供给，是实现主动式配电网的 一种有效方式，是传统电网向智 能电网过渡。
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时，微电 网内负荷不平衡，储存单元就类似于同步 发电机采用二次调节恢复电压和频率，二 次控制主要指 P/f 下垂特性的移动实现控 制。可采用如下两个方法：本地二次控制 通过每一个可控微电源的控制器来实现， 有 MGCC主导的集中二次控制。两种情况的 原动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确定。
电网微网协同运营技术研究
电网微网协同运营技术研究第一章绪论随着电力行业的快速发展，电网微网协同运营技术也逐渐成为当前研究的热点。
在不断增长的用电需求下，传统电网面临着诸多挑战，如电力设施老化、电网规模庞大、电网运行复杂等问题，而微网的出现则可以为传统电网解决这些问题。
然而，微网运营管理的复杂性也不容忽视。
因此，电网微网协同运营技术研究显得尤为重要。
本文将从电网微网的基本概念入手，介绍电网微网协同运营技术的研究现状、存在的问题以及未来的发展方向。
第二章电网微网的基本概念电网微网是指由分布式电源、负荷和控制系统组成的小型电力系统，其独立于传统电网而存在，能够向用户提供可靠、高质量的电力需求。
传统电网是一个庞大的电力系统，由大量的发电厂、输电线路和变电站等构成，其以大规模、集中的方式向用户提供用电服务，然而，这种方式存在着电力损耗、遗漏和不足等问题。
微网则是由许多小型电力系统构成，其以分散的形式向用户提供用电服务，具有灵活性、可靠性和高效性等特点。
与传统电网不同，微网提供可再生能源等绿色能源，可以为环境保护做出贡献。
电网微网的基本构成包括分布式电源、负荷和控制系统。
分布式电源是指安装在微网内的各种发电设备，如太阳能光伏、风力发电和燃料电池等。
负荷是指微网内各种用电设备，包括家用电器、工业用电设备等。
控制系统则是微网的管控中心，负责对微网内的各个设备进行控制和管理，以保证微网的正常运行。
第三章电网微网协同运营技术研究现状近年来，电网微网协同运营技术得到了广泛的研究和应用。
目前，主要研究方向包括电网微网协调控制、协作运营、能源管理和电力市场等四个方面。
1. 电网微网协调控制电网微网的协调控制是电网微网协同运营技术的核心内容之一。
在微网中，分布式电源和负荷之间的互动关系十分复杂，如何合理分配各种能源，以满足用户的用电需求，是电网微网协调控制的主要研究内容。
目前，已有一些研究成果，如微网的能量管理策略、能量存储策略和分布式控制方法等。
微电网_精品文档
微电网名词解释>>微电网（Micro-Grid）也译为微网，是由各种分布式电源、储能单元、负荷以及监控和保护装置组成的集合。
具有灵活的运行方式和可调度性能，能在并网运行和孤岛运行两种模式间切换，通过相关控制装置间的协调配合，可同时向用户提供电能和热能。
根据实际情况，系统容量一般为数千瓦至数兆瓦，通常接在配电网中。
对大电网来说，微电网可作为一个可控的“细胞”，是一个简单的可调度负荷。
对用户来说，微电网可作为一个可定制的电网。
通俗地讲，微电网实际上就是一个小型的电力系统，由电源、储能、负荷和控制系统等组成。
可以说“麻雀虽小，五脏俱全”。
而与大电网不同的是，微电网采用的电源一般都是分布式可再生能源，比如风力发电机、光伏电池等。
延伸阅读>>国外已建成微电网示范工程盘点目前世界上许多国家己开展微电网研究，立足于本国电力系统的实际问题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的特色。
目前，国外已经建成的示范工程盘点如下：CERTS试验基地美国俄亥俄480V系统，包括3个60kWMT，有三条馈线，其中两条含有微电源并能孤网运行。
这两条中的一条馈线上带有两个微电源，通过170m电缆间隔；另一条馈线上带有一个微电源，这样可以进行微电源并行运行的测试。
该系统用于测试微电网各部分的动态特性。
MadRiver公园美国范特蒙特6个商业和工业厂区，12个居民区，280kW、100kW发电机，30kWMT，PV。
接入7.2kV配网。
既可孤网运行，也可联网运行。
LABEIN微网中心西班牙通过两个1000kVA和451kVA的变压器连接到30kV中压网络，0.6kW和1.6kW单相PV，3.6kW三相PV，2组55kW柴油机，50kWMT，6kW风力发电机；250kVA飞轮储能，2.18MJ超级电容，1120Ah和1925Ah蓄电池储能；55kW和150kW电阻负荷，2个36kVA电感负荷。
微网与配网
4、BBS的框架问题
• 模块-模块组件是构成实际变流器拓扑的基 础 • 总线-连接体系结构是模块间的相互链接 • 高级软件-变流器被描述成在抽象层形成自 动化管理和设计文件的环境。
七、SCADA和有源配电网
• 数据采集与监视控制系统（supervisory control and data acquisition）SCADA 系统 • SCADA系统主要协调和同步远程变电站和 控制室的信息通讯和控制。它可以方便地 远程控制断路器和电机驱动隔离器的动作。 • 在较高的电压等级上是安全可靠的 • 集中控制的SCADA系统，主要问题在于在 数据可靠传输所需的基础通信设施上。 • 分散控制的SCADA系统，无线通信
1、提出微网的原因
• • • • 化石燃料的枯竭，负荷增长迅速 节能减排的要求 大范围的实用性 有利于通过电网的整体运行质量
2、有源配电网络
• 电网正处于一个从单向电力稳定传输网络 向有源的双向电力传输网络过渡的转型时 期 • 有源配电网络需要智能控制的智能配电系 统
3、微网的特点
• 接近负荷，可直接供应实际的用电网络 • 小容量 • 可以在偏僻地使用
3、中央控制器CC
基本的MC控制功能：EMM提供有功功率 和电压设置点，MC执行控制 电压控制 功率因数控制 原动机转速控制 频率控制
4、保护协调器PCM
关键在于区别执行两种运行模式的保护要求 并网模式下 正常情况，典型微网配置 微网馈线故障 主电网故障 微网总线故障 重同步
单机模式下
独立微网的保护应该采用备用检测方案 • 正常情况 • 馈线故障
4、典型的微网结构
• 主要介绍一种典型的微网结构 • 其中两条与敏感负荷以及重要负荷相连 故障时的反应：断开C馈线（非重要负荷） 微源控制器（MC）控制微源的功率流和电 压分布 中央控制器（CC）包括EMM（能量管理模 块）和PCM（协调保护模块）
新能源技术知识：新能源微网概念及其技术实现
新能源技术知识：新能源微网概念及其技术实现新能源微网是指一种基于新能源的分布式电源系统，它将新能源、能量存储、智能控制和电力互联等技术有机地结合在一起，形成一个高效、稳定、安全的小型电网系统。
这种系统能够为用户提供更加可靠、经济、环保的电力服务，并且还可以将多个微网组合起来形成大规模的能源系统，进一步提升整个能源体系的可靠性和灵活性。
新能源微网的概念和实践是近年来新能源和智能电网技术的结合体现。
新能源微网通过在小范围内形成分布式电源网，可以实现软件化、智能化和集成化操作，以应对传统电网的不足和不可靠性。
新能源微网技术实现的核心是能源系统的智能化和网格化。
具体包括如下几个方面：一、新能源源技术实现：利用太阳能、风能、水能等可再生能源作为新能源源，通过智能电网技术，实现能量的收集、转化和分配。
同时，为了达到更高的可靠性和稳定性，新能源微网还可以通过智能储能技术实现多种能源储存的组合，如电池、超级电容、压缩空气等。
二、智能控制技术实现：新能源微网需要实现对不同新能源源之间进行精确、快捷、可靠的调度和管理。
因此，针对不同的新能源源，针对其特性和输出情况，需要开发相应的控制器和优化算法，从而实现各种电力负荷需要的能源调配，为用户提供更加稳定、经济、环保能源服务。
三、微网互联技术实现：新能源微网在连接大电网时需要充分考虑原有的电力系统网络，保证演化过程中系统可靠性和性能的提升。
新能源微网需要原有的电网的联网节点，将其与其他新能源微网联系起来，形成微网之间的能源交互和资源优化，进而实现更高的可靠性和灵活性。
四、智能负荷技术实现：智能负荷是指通过智能技术实现负荷的预测、优化和调整，并形成负荷控制机制。
将负荷转化为能源需求，并在新能源微网中进行更好的能源调配和使用。
五、安全保障技术实现：新能源微网需要建立完善的安全保障保障机制，包括对新能源源的安全性、稳定性和可靠性的评估和监控，避免出现能源泄露、短路燃烧等情况。
微电网ppt课件
彭李昕 2017年11月
1
目录
➢ 微电网概念及特征 ➢ 国内微电网发展情况 ➢ 微电网商业运营模式——二连浩特可再生能源微电网示范
项目 ➢ 微电网项目盈利分析 ➢ 湖南省内微电网发展情况 ➢ 湖南省内微电网市场潜在发展空间 ➢ 下一步行动建议
2
微电网概念及特征（1/2）
➢ 微电网概念：
由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型 发配电系统。
微电网项目盈利分析（1/3）
➢ 根据最新颁布的《试行办法》，微电网项目有利可图：
微电网可作为第二类售电公司，面向用户开展售电业务。微电网运营主体在具 备售电公司准入条件、履行准入程序后，作为拥有配电网经营权的售电公司 （第二类售电公司），开展售电业务。
其次，微电网可以根据用户冷热电需求和网内分布式能源建设，开展冷热电综 合能源服务。《试行办法》明确鼓励购售双方构建冷、热、电多种能源市场交 易机制。
取得售电许可的意义在于：项目公司在微电网区域内具有经营权、管理权和售电权，成 为拥有配电网运营权的售电公司。
5
国内微电网发展情况（2/2）
➢ 2017年5月，国家发改委和能源局公布了28个新能源微电网示范项目名 单，其中包括四个独立项目，合计新增光伏装机899MW。
新能源微电网可以作为独立的售电主体，与配电网内的电力用户以及微网外的新 能源发电项目直接开展电力交易；
根据《内蒙古自治区发展和改革委员会关于二连浩特可再生能源微电网示范项 目有关电价和结算办法的批复》（内发改价字[2017]1162号），批复主要内容 如下：
✓ 二连浩特可再生能源微电网示范项目中新能源发电项目按程序列入国家可再生能源电价附加补 助目录，享受可再生能源价格补贴。
微网综合控制与分析
微网综合控制与分析一、本文概述《微网综合控制与分析》一文旨在对微电网（Microgrid）的综合控制与分析进行深入探讨。
微电网作为一种新型的电力系统结构，能够在主网故障时独立运行，提供电力供应，具有高度的灵活性和可靠性。
随着可再生能源的快速发展和分布式发电技术的广泛应用，微电网在电力系统中的地位日益凸显。
本文将从微电网的基本概念、特点出发，阐述其控制策略、运行模式以及优化分析方法，旨在为微电网的规划设计、运行管理以及未来发展提供理论支持和实践指导。
本文首先将对微电网的定义、组成、分类等基本内容进行介绍，为后续的分析和讨论奠定基础。
随后，将重点探讨微电网的控制策略，包括其控制目标、控制结构、控制算法等方面，分析不同控制策略在微电网运行中的优劣势。
在此基础上，本文将进一步探讨微电网的运行模式，包括孤岛运行、并网运行以及平滑切换等，分析各种运行模式的适用场景和运行特点。
本文还将对微电网的优化分析方法进行研究，包括经济性分析、可靠性分析、环境影响分析等，为微电网的规划设计和运行管理提供决策支持。
通过对微电网的综合控制与分析，本文旨在促进微电网技术的进一步发展和应用，推动电力系统的智能化、绿色化转型，为实现可持续能源发展目标贡献力量。
二、微网结构与特点微网，即微型电网，是一种将分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护设备等结合在一起的小型发配电系统。
它既可以与外部电网并网运行，也可以在孤岛模式下独立运行，为特定区域内的用户提供电力和热能。
微网的出现，不仅提高了能源利用效率，降低了能源损耗，还为可再生能源的大规模接入提供了可能。
微网的结构多样，可以根据不同的应用场景和需求进行定制。
一般来说，微网主要包括以下几个部分：分布式电源，如光伏、风电、小型燃气轮机等；储能装置，如蓄电池、超级电容、飞轮储能等，用于平衡供需关系，稳定微网运行；能量转换装置，如逆变器、变频器等，用于将不同形式的能源转换成统一的电能；负荷，包括各种用电设备；以及监控和保护设备，用于确保微网的安全、稳定、经济运行。
微电网典型特征及关键技术
参考内容二
摘要
微电网作为一种灵活、高效的能源管理系统，近年来受到了广泛。本次演示 将综述微电网关键技术的现状和发展趋势，以及未来可能的研究方向。首先，我 们将介绍微电网的背景和重要性，并阐述其研究现状和争论焦点。然后，我们将 分别综述微电网技术中的分布式电源、储能技术、控制策略等核心技术的现状和 存在的问题。
3、高效可靠：微电网具有高效、可靠的能源供给能力，不仅可以满足用户 的用电需求，还可以在主电网故障时，保障重要负荷的持续供电。
4、节能环保：微电网中的分布式能源资源具有清洁、低碳的特点，可以有 效降低能源消耗和减少环境污染。
二、关键技术
微电网的成功建设和运营离不开一系列关键技术的支持。下面将介绍微电网 中的一些核心技术及其实现和应用。
3、储能技术：储能技术是微电网实现自治运行的重要手段。蓄电池、超级 电容等设备可以存储电能并在需要时释放，达到调节电力供需平衡的目的。
4、保护与控制技术：微电网的保护与控制技术是其稳定运行的重要保障。 这包括继电保护、自动重合闸、防雷保护等，以应对各种可能的异常和故障。
三、案例分析
以某海岛微电网为例，该微电网依托分布式能源资源建立了独立于主电网的 电力供给系统。其中包括风力发电、太阳能发电和燃气发电等多类型的能源资源， 以及储能装置和先进的能量管理系统。
2、商业领域：微电网关键技术在商业领域的应用主要是商业楼宇的微电网 建设。商业楼宇的用电负荷较大，通过微电网建设可以实现对楼宇内能源的有效 管理和监控，提高能源利用效率。
3、工业领域：微电网关键技术在工业领域的应用主要是工厂、车间的微电 网建设。工厂、车间的用电负荷较大，且对用电的稳定性和可靠性要求较高。通 过微电网建设，可以实现对工厂、车间内能源的有效管理和监控，提高能源利用 效率，同时保证用电的稳定性和可靠性。
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2.1微电网的背景意义 随着我国经济增长速度的加快，电力需求也越来越大，大规模联网所带来的问题逐渐显露出来，比如调度困难，安全性和可靠系数不高等。同时，能源危机的加重也使我国这样一个以煤电为主要电力结构的发展中国家在环境治理上耗费了大量人力、物力和财力。分布式发电以其灵活、环保等优势正在逐渐赢得广大市场，而大量分布式电源的并网也给电力系统的保护、实时调度和电网可靠性等各方面带来了一些问题，建立微型电网（微网）是目前解决这些问题较好的途径。 随着包括风电、光伏等可再生能源和高效清洁的化石燃料在内的新型发电技术的发展，分布式发电系统(distributed generation system，DGS)日渐成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径。DGS 具有投资少、发电方式灵活、可与环境兼容等优点，在配电网中得到广泛的应用，但是 DGS 的大规模渗透也产生了一些负面影响，如分布式发电单机接入成本较高，控制较复杂。另外，从系统的角度来分析，DGS 是不可控的发电单元，因此系统总是试图采取隔离、切机的方式来控制微型发电系统，以消除其对大系统的电压和频率的冲击。 为整合分布式发电的优势，削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响，充分发挥 DGS 的效益和价值，相关电力工作人员和专家提出了微网的概念。
集中管理控制分布式电源，使其性能得到最大发挥，减少主干电网在峰荷时期所承受的紧张情况，起到“削峰填谷”的作用； 为中低压等级的用户企业，如CBD（中央经济商务区），高科技企业产发区、住宅小区以及孤立、偏远地区用户提供高质量的电力供应； 采用冷热电联产（CCHP），为用户提供综合能源解决方案； 微源在负荷中心区附近，减少了输配电能量损耗，有例子表明同样是热电联产，传统的集中式供电的效益为71%，而以微型燃气轮机为微源的微网效益达到85% ； 可把微网纳入现有电力系统的负荷侧管理（DSM），为电力企业提供紧急功率支持等服务； 提高整个电网的运行效率，同时还可以减少对环境的污染； 2.2微电网的基本概念 2.2.1为电网的定义与结构 目前，国际上对微网的定义没有统一的标准。 美国电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）给出的微网定义为1：微网是一种由负荷和微源共同组成的系统，它可向用户同时提供电能和热能；微网内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；微网相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。相应微网结构如图1所示，它采用微型燃气轮机和燃料电池作为主要的电源，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网。其控制方案相关研究重点是分布式电源的“即插即用”式控制方法。到目前为止，他们不允许微网向大电网供电。
图1 美国微网结构图 欧盟微电网项目（European Commission Project Micro-grids）给出的定义是2：微网是一种小型电力系统，它可充分利用一次能源，提供冷、热、电三联供，配有储能装置，所使用的微源分为不可控、部分可控和全控三种，使用电力电子装置进行能量调节。他们的实验室微网结构如图2所示，光伏（PV）、燃料电池和微型燃气轮机通过电力电子接口连接到微网，小的风力发电机直接连接到微网，中心储能单元被安装在交流母线侧。微网系统采用分层控制策略，并且允许微网作为电网中分布式电源的一部分向大电网供电。 图2 欧盟微网结构图 美国威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）的R. H. Lasseter给出的定义是：微电网是一个由负载和微型电源组成的独立可控系统，对当地提供电能和热能。这种概念提供了一个新的模型来描述微电网的操作；微电网可被看作在电网中一个可控的单元，它可以在数秒钟内反应来满足外部输配电网络的需求；对用户来说，微电网可以满足他们特定的需求：增加本地可靠性，降低馈线损耗，保持本地电压，通过利用余热提供更高的效率，保证电压降的修正或者提供不间断电源。图3是威斯康新大学新能源实验室的微电网结构图。 图3 威斯康新大学新能源实验室的微电网结构图 基本单元应包含微能源、蓄能装置、管理系统以及负荷。
微网基本结构 微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）与主干配电系统相连。每条馈线具有断路器和潮流控制器。 微网通信结构： 微网的通信结构是由三个基本层组成，首层是微网中央控制器（Microgrid Central Controller），次层是负荷控制器（Load Controller）和微源控制器（Microsource Controller），底层是可控负荷与可控微源。
图 1 中的微网包括 3 条馈线 A、B 和 C，整个网络呈放射状。馈线通过微网主隔离装置(一般是静态开关)与配电系统相连，可实现孤网与并网运行模式间的平滑无缝转换。其中 A 和 B 为敏感负荷(重要负荷)，安装有多个 DGS，馈线 A 中含有一个运行于热电联产的 DGS，该 DGS 向用户提供热能和电能。馈线 C 为非敏感性负荷，孤网情况下微网内部过负荷运行时，可以切断系统对 C 的供电。当外界大电网出现故障停电或电能质量问题时，微网可通过主断路器切断与电网的联系，孤网运行。此时，微网的负荷全部由 DGS 承担，馈线 C 继续通过母线得到来自主网的电能并维持正常运行。如果孤网情况下无法保证电能的供需平衡，可以断开馈线 C，停止对非重要负荷供电。当故障消除后，主断路器重新合上，微网重新恢复和主电网功角同步运行，保证系统平稳过渡到孤网前的运行状态。 在微网的这种结构下，多个 DGS 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。
微网的基本拓扑结构 2.2.2微电网功能与特点
能源来源主要为可再生能源；发电系统类型可为微型燃气轮机（Micro-Turbine）、内燃机(Gas-Engine、燃料电池(Fual Cell、太阳能电池(PV Panel、风力发电机(Wind Generator)、生物质能（Biomass Energy)等;系统容量为20 kW-10 MW;网内的用户配电电压等级为380 V，或者包括10.5 kV;如与外部电网进行能量交换，电压等级由微电网的具体应用等情况而定。
基于分布式能源系统的微型电网具有三个独特功能： (1)微源与负荷控制 分布式发电和微电网利用分布式发电控制进行有功和无功的控制。当网压或负载发生变化时，与DG耦合的功率和电压控制器能快速响应，无须与上级系统通信。 (2)微网中央控制 微网中央控制器为每个微型电源的控制器设定工作点（功率和电压工作点以及微元控制开关），提供运行控制功能，其响应时间以分钟计算。 (3)电网保护： 微电网内的保护通过电力电子技术实现与电网接口，实现配电网与微网间柔性、可控的连接，确保微网在不同运行情况下灵活快速的切换，以及配电系统和微网的运行安全性、可靠性、经济性。 微电网具有以下特点3： （1）独立性。微网是由微型电源（微源）及负荷构成的小型电力系统，一般通过单点接入大电网，即从电网端看进去微网是一个可控发电单元或者负荷。在一定条件下可以独立运行，保障本地负荷的用电需求。 （2）灵活性。能运行在并网模式和孤网模式。并网模式是微网的常态运行模式，此模式下微网既可从主网吸收功率，也可在政策允许下向主网输送功率。当主网发生故障时，微网自动进入孤网模式，故障清除后微网可自动恢复并网运行。 （3）交互性。微网在必要时可作为主网的后备电源，在紧急情况下帮助主网大电厂进行黑启动。 （4）经济性。微网内含有大量清洁电源，可根据制定的经济运行策略对各微源出力进行最优分配，使微网整体经济效益达到最优。 （5）安全及可靠性：调峰问题（与燃气互补）、备用问题，提高供电可靠性和供电质量，防止大面积停电事故的发生，防灾害（战争、地震、恐怖活动等）。
2.3微电网的研究现状 各国研究机构和企业积极推广微网技术，并且已经取得了一定的进展[1]。正在开展的研究工作主要包括分布式电源模型分析、微网控制、微网孤岛检测与保护和微网经济性等方面[2-9]。美国微网的发展重点是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，美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）的微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。日本立足于国内能源日益紧缺、负荷日益增长的现实背景，也展开了微网研究，但其发展目标主要定位于能源供给多样化、减少污染、满足用户的个性化电力需求。欧洲已初步形成了微网的运行、控制、保护、安全及通信等理论，并在实验室微网平台上对这些理论进行了验证，其后续任务将集中于研究更加先进的控制策略、制定相应的标准、建立示范工程等，为分布式电源与可再生能源的大规模接人以及传统电网向智能电网的初步过渡做积极准备456。 随着经济的高速发展和能耗的日益增加，各国的电力工业面临着一系列前所未有的严峻挑战：能源危机、系统老化、污染问题、一次能源匮乏、能源利用率低以及用户对电能质量的要求高等。微网在 DGS 的高效应用以及灵活、智能控制方面表现出极大的潜能和优势，成为很多发达国家发展电力行业、解决能源问题的主要战略之一。目前，北美、欧盟、日本等已加快进行微网的研究和调试，并根据各自的能源政策和电力系统的现有状况，提出了具有不同特色的微网概念和发展规划[8-10]。
2.3.1北美的微网研究 CERTS 最早提出微网的概念，其也是所有微网概念中最具代表性的一个。CERTS 对微网的主要思想和关键技术问题进行了详细地概述，说明 CERTS微网有静态开关和自治微型电源 2 个主要部件，并系统阐述了微网的结构、控制方式、继电保护以及经济性评价等相关问题。目前，美国 CERTS 微网的初步理论和方法已在美国电力公司 Walnut 微网测试基地得到了成功验证。由美国北部电力系统承接的 Mad River 微网是美国第一个微网示范性工程，微网的建模和仿真方法、保护和控制策略以及经济效益在此工程中得到了验证，关于微网的管理条例和法规得到了完善，因此 Mad River 微网成为美国微网工程的成功范例。同时美国能源部制订了“Grid 2030”发展战略，即以微网形式整合和利用微型分布式发电系统的阶段性计划，详细阐述了今后微网的发展规划。此外，加拿大 BC 和 Quebec两家水电公司已经开始开展微网示范性工程的建设，测试微网的主动孤网运行状况，旨在通过合理地安置独立发电装置(independent power producer，IPP)改善用户侧供电可靠性。