微电网的并网运行设计说明书
(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 √
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。
微电网与大电网之间的并网运行及PSCADEMTDC仿真★

51近年来,随着全球环境的持续恶化以及集中式供电的弊端突显,世界各国都开始聚焦分布式电源发电技术,进而对微电网的研究迅速升温,而作为微电网主体的分布式电源的大规模接入势必对传统的配电网保护带来影响,因此如何有效的解决微电网并网运行的保护问题,将进一步的促进微电网的快速发展,从而为智能电网的早日实现打下坚实的基础[1]。
通过对双馈风力发电机、光伏电池等微电源的研究,以及对逆变器电气特性的分析和建模,通过用理想电压源模拟微电源然后通过逆变器(DC/AC)变成交流电,来与大电网并网运行,在微电网与大电网并网运行时,采用PQ控制来实现对微电源的最大利用,并且模拟故障发生时,微电网通过PCC与大电网断开连接,采用VF控制来实现微电网电压和频率的稳定,从而实现保障供电的目的。
下面通过PSCAD/EMTDC软件来进行并网运行时的仿真验证。
1 微电网并网运行时的稳态运行模型的建立微电网并网稳态运行模型如图1所示。
用理想交流电压源通过10.5kV/0.4kV变压器变成低压0.4kV模拟大电网(低压配电网),总有功负荷0.3MW;无功负荷0.06MVar,在仿真过程中PCC一直处于闭合状态,设仿真时长3s,在仿真开始1s后断开非敏感负荷0.06MW、0.012MVar,仿真2s后断开敏感负荷0.09MW、0.018MVar,然后重新恢复到稳定运行状态。
系统功率平衡表如表1所示[2]。
微电源在并网运行时采用PQ控制,无论系统中的负荷如何的变动都保持微电源的出力不变,即有功功率输出0.1MW、无功功率输收稿日期:2017-09-30基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目,项目计划编号:NJZC17514。
作者简介:田素娟(1982—),女,山东成武人,本科,讲师,研究方向:控制工程。
微电网与大电网之间的并网运行及PSCAD/EMTDC 仿真田素娟(包头职业技术学院 电气工程系,内蒙古包头 014030)摘要:本文主要通过建立微电网并网时的稳态运行模型,并通过PSCAD/EMTDC仿真,来研究微电网与大电网的并网运行策略。
微电网并网与孤岛运行模式切换的研究

参考内容
随着能源结构和电力系统的发展,微电网作为一种新型的电力系统和能源形态, 逐渐得到了广泛的和应用。微电网主要由分布式电源、储能装置、负荷等组成, 通过先进的控制技术和调度策略,实现电力系统的稳定、经济、安全运行。本 次演示将围绕微电网变流器并网运行及并网和孤岛切换技术展开研究。
一、微电网变流器并网运行
一、微电网的结构与运行方式
微电网是由分布式电源、储能装置、负荷、电力电子装置等组成的微型电力系 统。它具有独立、自治、灵活的特点,可以满足区域内重要负荷的持续可靠供 电需求。微电网的结构和运行方式因不同国家和地区而异,但通常都包括并网 运行和孤岛运行两种模式。
并网运行模式下,微电网通过公共耦合点(PCC)与大电网进行电能交换,大 电网为微电网提供电压和频率支撑,微电网则根据需求向大电网输送电能。孤 岛运行模式下,微电网断开与大电网的连接,依靠自身的分布式电源和储能装 置提供电能,保障重要负荷的持续供电。
为了实现平滑切换,首先需要准确快速地检测到电网故障或电能质量不达标的 情况。常用的故障检测方法包括基于电气量的故障检测、基于信号的故障检测 和基于人工智能的故障检测等。通过实时监测电压、电流等电气量,以及分析 功率不平衡等信号特征,可以有效地检测到电网故障。同时,利用人工智能算 法可以对电能质量进行评估和预测,提前发现潜在的电能质量问题。
二、微电网平滑切换控制策略
平滑切换控制策略是实现微电网由并网运行模式到孤岛运行模式无缝切换的关 键。在平滑切换过程中,微电网需要快速、准确地检测到电网故障或电能质量 不达标的情况,并立即进行运行模式的转换。同时,为了确保转换过程中的稳 定性和连续性,还需要采取相应的控制措施。
1、故障检测与识别
(2)电源稳定性问题:在切换过程中,微电网的电源稳定性可能会受到影响。 为了解决电源稳定性问题,可以对微电网的电源进行控制和管理,以保证微电 网的稳定运行。
25_微电网规划与运行策略

微电网规划与运行策略第一部分微电网概念及特点分析 (2)第二部分微电网规划的重要性 (4)第三部分微电网规划方法概述 (8)第四部分微电网运行策略研究背景 (12)第五部分微电网运行策略分类与比较 (14)第六部分典型微电网案例分析 (16)第七部分微电网规划与运行关键技术 (18)第八部分微电网未来发展趋势探讨 (20)第一部分微电网概念及特点分析微电网是一种局部能源系统,可以独立于主电网运行或与之并网。
近年来,随着分布式能源技术的发展和环境保护的需要,微电网的应用越来越广泛。
本文主要分析了微电网的概念、特点及其在规划与运行策略中的应用。
1.微电网概念微电网是由一组可再生能源发电设备(如太阳能电池板、风力发电机等)、储能装置(如电池储能系统、超级电容器等)以及负荷组成的局部能源网络。
微电网能够实现对局部区域内的电力需求供应,提高能源利用效率和可靠性,并有助于减少碳排放和环境污染。
2.微电网的特点微电网具有以下显著特点:(1)可独立运行:微电网能够在主电网故障时自动切换至离网模式,确保关键负荷的持续供电。
(2)高度灵活性:微电网可以根据负载需求和环境条件动态调整电源配置和输出功率,以实现最佳能源利用效果。
(3)适应性强:微电网可以应用于各种场景,包括偏远地区、海岛、数据中心、医院、学校等。
(4)能源多元化:微电网通常采用多种能源形式(如太阳能、风能、生物质能等),有助于优化能源结构和保障能源安全。
(5)环保友好:微电网采用清洁能源和高效能源技术,有利于降低污染物排放和温室气体排放。
3.微电网规划与运行策略(1)规划阶段:a.负荷预测:基于历史数据和未来发展趋势,对微电网所服务地区的负荷进行准确预测,为后续规划设计提供依据。
b.资源评估:对可用资源(如太阳能辐射强度、风速等)进行测量和评估,以便选择合适的分布式能源类型和容量。
c.设备选型与布局:根据负荷需求、资源条件和经济效益等因素,选择适合的分布式能源设备、储能装置和输配电设施,并确定其布局方式。
分布式光伏发电系统电网接入及并网运行设计

分布式光伏发电系统电网接入及并网运行设计一、引言分布式光伏发电系统是指将太阳能光伏电池组件分布在不同的地理位置上并互相连接,形成一个分布式的发电网络。
与传统的集中式光伏发电系统相比,分布式光伏发电系统具有灵活性高、容错性强、能源利用效率高等优点。
本文旨在探讨分布式光伏发电系统的电网接入及并网运行设计,以确保系统的高效运行和安全性。
二、分布式光伏发电系统的电网接入设计1. 运行模式选择根据电网接入的需求和条件,选择适合的运行模式,包括独立运行模式、并网运行模式以及并网与独立运行模式的混合模式。
并网运行模式是分布式光伏发电系统的主要运行方式,可实现与电网的互联互通。
2. 电网接口设计确保分布式光伏发电系统与电网之间的接口匹配,采用适当的电网接口设计,包括逆变器、并网保护设备、电力电容器等。
逆变器的选择要考虑系统的功率输出、效率和稳定性,并网保护设备要满足电网接入的安全要求,电力电容器要提供有利于功率因数校正的功能。
三、分布式光伏发电系统的并网运行设计1. 并网运行策略制定合理的并网运行策略,确保系统平稳地接入和退出电网,包括并网时的功率控制策略、电压控制策略以及频率控制策略等。
根据电网的要求,合理调整并网功率的大小,避免对电网稳定性产生不利影响。
2. 互动控制系统设计设计互动控制系统,实现光伏发电系统与电网之间的实时信息交互和控制。
通过互动控制系统,可以监测光伏发电系统的功率输出、电流电压等参数,实时调整并网运行策略,保持系统的稳定性和可靠性。
3. 安全保护系统设计设计安全保护系统,保护光伏发电系统和电网的安全运行。
安全保护系统包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等功能,确保系统在异常情况下能够及时断开并网连接,避免事故的发生。
4. 功率管理系统设计设计功率管理系统,实现对分布式光伏发电系统的功率分配和调度。
通过功率管理系统,可以根据电网需求和自身条件,合理分配和调整系统的功率输出,最大程度地利用光伏发电系统的发电能力,实现经济运行和高效利用。
科华恒盛储能 微网产品手册说明书
储能/微网产品手册集约高效 智能领跑公司Company厦门科华恒盛股份有限公司是行业首批“国家认定企业技术中心”、“国家火炬计划重点项目”承担单位、国家重点高新技术企业、国家技术创新示范企业和全国首批“两化融合管理体系”贯标企业。
公司拥有智慧电能、云服务、新能源三大业务体系,产品方案广泛应用于金融、工业、交通、通信、政府、国防、军工、核电、教育、医疗等行业,服务全球100+国家和地区的用户。
目前,科华恒盛新能源业务涉及光伏、微网、储能、风电等,为全球提供光伏逆变器、储能变流器、监控系统等产品解决方案及项目投资、开发、建设、运维等服务,致力为全球提供一流的光储能源解决方案。
KEHUA is one of the industry's first "State-Accredited Enterprise Technology Centers", undertaker of "Key National Torch Project", "National Key High-Tech Enterprise" and "National Technology Innovation Demonstration Enterprise" and one of the first enterprises with accredited "integrated informatization andindustrialization management system". With three business systems of critical power, renewable energy andcloud service, Kehua's production has been widely used in the industry of finance, industry, traffic, telecom,public, military, nuclear, education, medical etc., installed in over 100 countries and regions.Now, Kehua renewable energy business (PV, energy storage, Micro-grid and wind power)provides the product of solar inverter, energy storage converter, monitoring system and the service including investment, development, construction and o&m, devoting in the global first-rate solar energy and energy storage solution.专注电力电子技术30年30 years' power conversion experience累计装机容量数值超过10GW+10GW+ accumulated solar installationsworldwide研发人员900+,占员工比25%+Over 900 R&D engineers, 25% of all employees研发投入逾2亿,占营收近9%More than 200 million of R & D investment,accounting for nearly 9% of revenue连续三年入选全球新能源企业500强Awarded as the world's top 500 new energycompanies for 3 years服务于全球100+国家和地区Applied in 100+ countries and regions600+项国家专利软件、著作权等知识产权600+ intellectual properties including softwarepatents, copyright and etc参与国家和行业标准的制定60余项Participated in the formulation of more than 60national and industry standards菲律宾Philippines 印度尼西亚Indonesia 印度India 泰国Thailand 美国United States 日本Japan 澳大利亚Australia合作伙伴(部分)|Partners (part)重点推广国家|Key countries三相储能变流器(隔离型)BCS50~500K-A 单相光伏离网逆变器(非隔离型)DJN1000~5000-SPO 单相光伏储能逆变器SPH3000~5000-B/BL 单相离网控制逆变一体机SPO1000~12000-M060~400三相储能变流器(非隔离型)BCS250~630K-B 储能升压一体系统 BCS1000K~1260K-T电池 磷酸铁理电储能柜单相离网控制逆变一体机SPO3320~50-M075~150集装箱储能变流器 BCS1000K~1260K-B EMS 能量管理系统三相离网控制逆变一体机SPO3310~50-M075~225储能/微网产品手册箱式储能系统 BCS1000K~1260K-B 三相光伏离网逆变器(隔离型)FR-UK10K~600K-SPO-A 光伏MPPT 控制SPC048100~SPC048200-M 光伏MPPT 控制器SPC220300~ SPC384300-M离并网切换柜系列STS-100K~1000KEMS 能量管理柜防逆流控制器SPA1000三相储能变流器(隔离型)产品特点BCS50~500K-A技术指标*规格指标若有变动,恕不另行通知。
微电网的规划与运营
微电网的规划与运营随着能源需求的不断增长和传统能源资源的日益枯竭,微电网作为一种新兴的能源供应模式,逐渐引起了人们的关注。
微电网是一种基于小规模电力系统的分布式能源供应系统,集中了多种能源形式,包括太阳能、风能、储能等,能够独立运行,满足局部区域的用电需求。
在进行微电网的规划与运营过程中,需要注重系统设计、能源配置、运营管理等方面的考虑。
首先,微电网的规划需要进行系统设计和布局。
设计要考虑到微电网的范围和覆盖面积,根据当地的能源资源情况和用电需求,确定微电网的规模。
同时,需要确定微电网的拓扑结构,包括电源节点、负载节点和传输线路等。
针对不同区域的布局,可以选择集中式或分布式的架构,并考虑到网络可靠性、冗余性和恢复能力等因素。
此外,还应考虑到微电网与主电网的连接方式和互动策略,确保微电网的可靠性和稳定性。
其次,能源配置是微电网规划的重要一环。
根据微电网的用电需求和可获得的能源资源,需要确定合适的能源配置方案。
太阳能和风能等可再生能源是微电网的主要能源来源,其与储能设备的结合可以实现能源的平衡和调度。
同时,传统的燃气发电机组也可以作为备用电源,以确保微电网在能源供应不足时的可靠性。
在能源配置过程中,还应考虑到能源的可持续性和环境友好性,选择低碳和清洁能源,减少对传统能源的依赖。
第三,运营管理是微电网规划与运营的核心环节。
微电网的运营需要建立完善的管理系统和技术支持体系,使得微电网能够高效稳定地运行。
运营管理包括能源调度、负荷管理、设备维护和故障处理等内容。
能源调度要根据用电需求和能源供应情况进行合理配置和调度,确保能源的平衡和可靠性。
负荷管理则需要对用电行为进行监测和预测,合理控制负荷的分配和调整,以实现能源的经济性和有效性。
设备维护和故障处理则需要建立定期检修和排查机制,及时修复和更换故障设备,以保证微电网的稳定运行。
此外,还需要注重微电网的安全性。
微电网是一个小规模的能源供应系统,相对于传统的中央电网来说,其对恶意攻击和自然灾害的脆弱性较高。
微电网建设实施方案
微电网建设实施方案随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,微电网作为一种新型的能源供应模式,受到了越来越多的关注和重视。
微电网是指由多种分布式能源、负荷和能量储存设备组成的小型电网系统,能够在与主电网相互连接或独立运行的情况下,提供可靠的电力供应。
本文将针对微电网建设实施方案进行探讨,以期为相关领域的研究者和从业者提供一些参考和借鉴。
首先,微电网建设的可行性分析是至关重要的。
在选择微电网建设地点时,需要充分考虑当地的气候条件、能源资源分布、用电负荷情况等因素,以确保微电网的可行性和经济性。
同时,还需对微电网建设前后的电网运行情况进行全面评估,包括电能质量、供电可靠性、运行成本等方面的指标,以便为微电网建设提供科学依据。
其次,微电网建设需要制定详细的技术方案和实施计划。
在技术方案设计中,需要充分考虑微电网的能源组合、能源转换和储能技术、微电网控制策略等关键技术,以确保微电网的高效、稳定运行。
同时,还需要制定详细的实施计划,包括项目进度安排、资源配置、风险评估等内容,以确保微电网建设能够按时、按质完成。
第三,微电网建设需要充分考虑与主电网的互联互通。
在微电网建设过程中,需要考虑微电网与主电网的互联互通问题,包括并网运行的技术要求、接口标准、运行管理等方面的内容,以确保微电网能够与主电网实现有效的互补和协同运行,提高电网的整体运行效率。
最后,微电网建设需要注重运行管理和维护保障。
在微电网建设完成后,需要建立健全的运行管理体系,包括运行监测、故障处理、安全保障等内容,以确保微电网能够稳定可靠地运行。
同时,还需要制定维护保养计划,对微电网设备进行定期检查和维护,延长设备的使用寿命,保障微电网的长期稳定运行。
总之,微电网建设是一个复杂而系统的工程项目,需要充分考虑技术、经济、环境等多方面的因素。
只有通过科学的可行性分析、详细的技术方案和实施计划、与主电网的互联互通和健全的运行管理和维护保障,才能够确保微电网的建设和运行达到预期的效果。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==微电网实验指导书篇一:微电网实验平台的设计第 33 卷第 1 期合肥工业大学学报( 自然科学版 )Vol . 33 No . 1微电网实验平台的设计杨为 , 丁明 , 毕锐 , 高研 , 丁银(合肥工业大学光伏系统教育部工程研究中心 ,安徽合肥 230009)、摘要 :为了适应现状 ,弥补大规模集中发电输电的不足 ,近年来兴起的分布式能源发电系统及微电网越来越受到各国学者及工程界的重视。
文章在深入研究微电网概念及国外现已出现的基本框架的基础上 ,结合我国电力系统实际情况与国家的可持续发展能源目标 ,率先搭建了国内微电网系统实验平台 ,为微电网相关理论的研究和微电网产业化打下了坚实的基础。
关键词 :微电网 ; 分布式能源发电 ; 基本框架 ; 实验平台中图分类号 : TM61 ; TM727 ; TM732 文献标识码 :AExperiment platform design of a microgridYAN G Wei , DIN G Ming , B I Rui , GAO Yan ,s Abstractemerging abroad heoreticsystemsMicrogirdsustainable Experimentup microgridsetmingsbasedlargerameworkss Key words :micro gird ; dist ributed energy generatio n ; basic f ramework ; experiment platform负荷持续增长 ,能源需求不断增加 ,同时电力系统结构的不断老化、环保问题、能源利用效率瓶颈以及用户对电能质量的高标准要求 ,已成为世界各国电力工业所面临的严峻挑战。
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目录 目录 ........................................................................ I 摘要.................................................................... II Abstract................................................................... III 第1章 绪论 .................................................................. 4 1.1 能源的背景与现状 ..................................................... 4 1.2电网发展的背景与现状 ................................................. 4 4 4 1.3 微电网概述 ........................................................... 5 5 ..................................................................... 5 ..................................................................... 6 第2章 太阳能发电的原理 ...................................................... 7 2.1太阳能发电的原理及构成 ............................................... 7 2.2 太阳能发电的现状 ..................................................... 9 第3章 风能发电的原理及发展 ................................................. 11 3.1风能发电的原理 ...................................................... 11 3.2风能发电的现状及发展前景 ............................................ 13 第4章 太阳能发电的微电网的并网运行 ......................................... 13 4.1光伏发电并网系统的组成 .............................................. 13 4.2逆变器 .............................................................. 14 4.3控制器 .............................................................. 15 4.4 仿真及结果 .......................................................... 16 第五章 总结与展望 ........................................................... 18 总结.................................................................... 18 展望.................................................................... 18 参考文献.................................................................... 19 致谢 ........................................................ 错误!未定义书签。 II
微电网的并网运行设计 摘要 今年三月三十日、三十一日两天的时间,在我国首都召开了一届可能对能源的结构有着革命性意义的大会——全球能源互联网大会。参会人员覆盖了五个大洲,三百多个相关单位参加了这次大会。大会的宗旨是以清洁和绿色的能源来满足全球的能源供应。而微电网就是利用清洁能源的最好例子,如果微电网的利用能够更加实际,就像当年瓦特发明蒸汽一样,整个人类社会将会向前迈进很大的一步。本文在主要介绍太阳能和风能发电的原理及应用,在第4章着重介绍了光伏发电以及它的并网。 关键词:微电网,光伏发电,逆变器,控制器 III
Abstract March 30 this year, the 31-day period, the session was held in our capital structure may have a revolutionary energy of the General Assembly - Global Energy Internet Conference. Participants covered five continents, more than 300 relevant units attended the meeting. The purpose of the Conference is to clean and green energy to meet the world's energy supply. The microgrid is the best example of the use of clean energy, if the use of micro-grid can be more real, just as Watt invented the steam, the entire human society will move forward a big step. This paper describes the principles of solar and wind power and application, in Chapter 4 focuses on the photovoltaic power generation as well as its incorporation.
Keywords: micro-grid, photovoltaic, inverters, controllers 第1章 绪论 1.1 能源的背景与现状 随着经济的快速发展,能源供需的短缺,环境的恶化越发成为制约经济持续发展,人类持续进步的重要因素。当务之急就是要找到一种能够平衡和协调环境破坏与经济发展的发展方式。而电气化是现代社会的重要标志,从全球来看发电用能占一次能源消费的比重呈现明显上升趋势,今年我国电能占终端能源消费的比重已超过50%,因此,要保护环境,要绿色发展,实现电能供应的清洁与绿色是一个重大的课题。 1.2电网发展的背景与现状
从1875年在法国巴黎建成第一座火力发电厂起,电网大致经历了两个阶段,刚开始具有较小的规模,无论是在技术还是理论方面都不是很成熟,一个电厂的建成只能供应一座城,电网与电网之间分离开来没有联系;再后来到了二十世纪九十年代中叶,在规模上开始扩大,最高输电线的电压达到了330千伏。 从21世纪初开始,建设具有跨国和跨洲电力配置能力、灵活适应新能源发展和多样化需求服务的现代电网体系——坚强智能电网,成为世界和电网发展的方向和战略选择。 2012年底,我国全国电源装机容量达到1145GW,其中火电占71.5%,水能占21.7%,风能5.3%,核电1.1%,其他0.3%,至今为止我国只能成为电力大国而不是电力强国。
近年来电网的发展很是迅猛,而我国对电网的改革也是正在进行中,但是有三个比较突出的问题出现在电力系统之中: 1.集中式电力系统大系统供电方式存在一个缺点,就是一旦线路中出现故障时,尤其是重大灾难性的故障时,致使电网不能对需电负荷供电,而且也不能在短时间内恢复,尤其是一次设备的时候,将会造成重大的经济损失,损坏重大的机器设备,甚至造成人员伤亡,那么供电的可靠性就难以保证,所以在此时,一个可靠的供电电源就显得尤为重要。零八年是一个多事之秋,当年春节期间我国南方出现罕见强降雪,冰雪封住了人的路也封住了电的路,因灾停运的电力线路超过三万条,停运变电站2018座,直接经济损失超过1500亿元。这次事故凸显出在负荷侧就地建设安全事故电源的重要性。 2.电力系统是一个大的比较笼统的的概念,包括电能的发、变、输、配、用,其中输配两环节是靠漫长的输电线输送的,学过电路的都知道,会产生电能的损失。因此在电力系统的末端用户处引入微电源,不仅可以提高供电的可靠性,而且可以缩短输电线路的长度,从而减少电网的电能损耗。 3.当今电力发展的大方向是以清洁和绿色的能源满足对电能的需求。这些能源虽然日益受到许多国家的重视和开发利用,但是大多数可再生能源的共同特点是能量分布分散、利用受到自然环境的影响大。因此清洁能源能否代替传统能源从而满足电能的供应还是不甚清晰。 1.3 微电网概述
微电网,英文名叫Micro-Grid,也译为微网。与传统的输电系统不一样,它并不是说在一定的大区域内只有一个发电厂或只有一个电源,然后再通过架设电线(若有需要串联变压器)通向用电的公司或者个体家庭。微就是小的意思,它利用的能源的分布特点决定了它的“小”型化,因为太阳光是无处不照的。只要能够接受到光的地方,在理论上完全可以建立一座“电源”,那么它们的分布将会非常之广,风能也类似。然后在经过技术上的润色和加工,在那些一个个的小电网小系统之间建联系,变成我们在日常生活中能够使用的或便于使用的正弦交流电。
1.在美国: 微电网这个词最先是由美国提出来的,而且他们对其下的定义也是最权威的。而且理论正在逐渐变成现实,作为首座建成运行的微网,Mad River起到的作用是明显的。Mad River在运行过程中难以避免的会出现这样或那样的问题,工程人员便可以在解决问题的过程中实现对微网的良好运行和合理维护等手段的探索与掌握。 2.在日本: