海岛智能微电网综述_刘林

３ 海 岛 智 能 微 电 网 的 特 点 及 面 临 的 挑 战
海岛环境相对于在大陆偏远地区的独立微电网往往还存 在着以下特点：（１）海底电缆投资巨大，离大陆较近海岛可通 过 海底电缆与大陆联网，远离大陆 的 海 岛 通 过 海 缆 与 大 陆 电 网 联 网困难较大。（２）海 岛 风 力 资 源 与 光 照 资 源 往 往 比 较 丰 富 。 （３）海上交通受天气影响大，燃料供给不稳定，同时海岛生态 系 统脆弱，柴油发电机等对 其 生 态 影 响 较 严 重 。 （４）电 网 建 设 相 对落后，供电可靠性差，严重影响到海岛经济的发展。（５）远 离 大陆的海岛通常在军事上具有 重 大 的 意 义，对 供 电 可 靠 性 要 求 较高。
育 教 学 论 坛 ，２０１４（１７）：１９０～１９１ ［４］ 韦 建 猛 ．建 筑 设 备 安 装 与 调 控（给 排 水）项 目 赛 情 分 析 初 探［Ｊ］．
教 育 教 学 论 坛 ，２０１４（１７）１９５～１９６ ［５］ 谢 宏 志 ．电 气 设 备 安 装 与 调 试 过 程 中 的 质 量 控 制 探 析［Ｊ］．科 技
关 键 词 ：海 岛 ；智 能 微 电 网 ；海 缆
０ 引 言
进入２１世纪以 来，能 源 的 发 展 日 益 难 以 满 足 快 速 增 长 的 消费需求，世界各 国 争 相 发 展 新 能 源 ，用 于 替 代 污 染 严 重 且 日 益短缺的化石能源。全球经济危 机 的 爆 发，进 一 步 促 进 了 新 能 源的兴起，世界上 很 多 国 家 希 望 借 助 新 能 源 产 业 的 发 展 ，摆 脱 经 济 困 境 ，实 现 社 会 、经 济 与 环 境 的 可 持 续 发 展 。
率和灵活性。（２）储能装 置 可 采 用 各 种 储 能 方 式 ，包 括 物 理 储 能、化学储能、电 磁 储 能 等，用 于 新 能 源 发 电 的 能 量 存 储 、微 电 网的负荷曲 线 平 滑，实 现 负 荷 的 消 峰 填 谷 、微 电 网 的 黑 启 动。 （３）负荷包括一般 负 荷、重 要 负 荷。（４）控 制 系 统 实 现 分 布 式 电源控制、储能 控 制、并 离 网 切 换 控 制、微 电 网 实 时 监 控、微 电 网能量管理。
图 １ 微 电 网 结 构 及 组 成
（１）分布式能源可 以 是 以 新 能 源 为 主 的 多 种 能 源 形 式 ，如 光伏发电、风力发电、燃料电池；也 可 以 是 以 热 电 联 产 或 冷 热 电 联产形式存在，就 地 向 用 户 提 供 热 能 ，提 高 分 布 式 能 源 利 用 效
组与励磁系统之间出现接地故 障，需 在 发 电 机 励 磁 回 路 中 安 装 绝缘监察装置，同时还要定期测 量 运 行 中 发 电 机 励 磁 回 路 的 绝 缘电阻，一旦出现接地问题要及时采取措施加以处理 。 ２．４ 强 调 电 气 安 装 工 程 的 规 范 性 ，提 高 施 工 人 员 业 务 水 平
３ 结 语
当 前 ，我 国 电 气 设 备 安 装 控 制 与 质 量 管 理 工 作 依 然 存 在 一
系列亟待解决的 问 题，为 此，相 关 单 位 应 当 全 面 重 视 安 全 与 质 量问题，采取相应措施来提高电 气 设 备 安 装 控 制 与 质 量 管 理 工 作的效率，从而有效避免工程事 故 造 成 经 济 损 失 与 人 员 伤 亡 的 现象出现。
当海底电缆或微电网变电站 需 要 进 行 计 划 检 修 时 ，启 动 柴 油发电机组并投 入 运 行，计 划 性 关 停 非 重 要 负 荷 ，随 后 打 开 并 网开关、断开外 部 电 源，微 网 进 入 孤 网 运 行 模 式 。 切 换 时 不 发 生 供 电 中 断 ，无 缝 离 网 。 ２．１．３ 从 孤 网 运 行 状 态 切 换 到 并 网 运 行 状 态
定功率之和－储 能 放 电 功 率 ，则 柴 发 功 率 跟 随 负 荷 变 动 ，直 至 达到额定功率；（３）若净负 荷 ＋ 储 能 充 电 功 率 －５０％ 已 投 入 柴 发额定功率之和＜０，则优先投 入 可 调 负 荷，其 次 考 虑 关 停 部 分 柴发（在不影响分布式电源出 力 限 制 的 情 况 下），再 次 提 高 储 能 充 电 功 率 ，最 后 考 虑 切 可 再 生 能 源 ，使 功 率 平 衡 。
２ 运 行 模 式
针对海岛密集的区域，各海岛 智 能 微 电 网 可 以 通 过 海 底 电 缆连接起来，构建 更 稳 定 可 靠 的 电 网 ，相 当 于 规 模 大 型 的 海 岛 智能微电网，甚至可以通过海缆 跟 大 陆 大 电 网 相 连，并 网 运 行。 模式之间的切换由智能微电网监控与能量管理系统的模式控 制器完成。 ２．１ 模 式 切 换 ２．１．１ 外 部 电 网 故 障 由 并 网 运 行 切 换 到 孤 岛 运 行
Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ◆ 电气工程与自动化
海岛智能微电网综述
刘 林
（南 方 海 上 风 电 联 合 开 发 有 限 公 司 ，广 东 珠 海 ５１９０００）
摘 要 ：主 要 介 绍 了 海 岛 智 能 微 电 网 的 构 成 、特 点 、运 行 模 式 切 换 以 及 实 施 步 骤 ，同 时 针 对 海 岛 的 特 殊 地 理 环 境 ，指 出 构 建 海 岛 智 能 微 电 网 过 程 中 面 临 的 挑 战 ，特 别 是 海 底 电 缆 等 需 要 解 决 的 关 键 问 题 。
柴发系统作为系统主电源调 压 调 频 跟 踪 净 负 荷 波 动 ，分 布 式电源在满足系统渗透率约束 下 按 最 大 出 力 控 制；在 系 统 负 载 率高于预设范围后，则优先投入 储 能 放 电，再 切 除 可 调 负 荷 ；在 柴发系统负载率 低 于 预 设 范 围 时 ，则 优 先 投 入 可 调 负 荷 ，其 次 考虑关停部分柴发（在不影响 分 布 式 电 源 出 力 限 制 的 情 况 下）， 再次提高储能充电功率。当部分 柴 发 关 停 后，随 即 考 虑 关 停 部 分 分 布 式 电 源 出 力 ，以 避 免 影 响 系 统 稳 定 性 。
当外部电网恢复正常或检修 结 束 后，并 网 模 式 控 制 器 在 检 测到外部 电 网 电 压 正 常 后 ，进 行 同 期 并 网 操 作。 在 并 网 运 行 后，关停柴油发电机组，并将储能 逆 变 器 设 置 为 并 网 模 式 ，风 力 发电和光伏发电按最大化出力运行。在切换时不发生供电中 断 ，无 缝 并 网 。 ２．２ 实 施 步 骤
降低大电网 的 负 担，改 善 可 靠 安 全 性，并 促 进 社 会 向 绿 色、环 保 、节 能 方 向 发 展 。
微电网由分布式能源、储能装 置、负 荷、控 制 系 统 ４ 部 分 组 成，微电网对外是一个整体，通过 一 个 公 共 连 接 点 与 电 网 相 连 。 微电网结构及组成如图１所示。
［参 考 文 献］ ［１］ 陈 金 ห้องสมุดไป่ตู้ ．浅 谈 电 气 设 备 安 装 与 调 试 的 质 量 控 制［Ｊ］．中 国 新 技 术
新 产 品 ，２０１２（８）：７４ ［２］ 王 盛 ，郑 礼 华 ．电 气 设 备 安 装 与 调 试 的 质 量 控 制 的 研 究 ［Ｊ］．科
技 致 富 向 导 ，２０１２（１７）：２３５ ［３］ 刘 萃 ．如 何 做 好 建 筑 设 备 安 装 与 调 控（给 排 水）培 优 集 训［Ｊ］．教
风 ，２０１４（１）：５１
收稿 日 期 ：２０１５－０１－１４ 作 者 简 介 ：李 宁 （１９７２—），男 ，山 西 人 ，电 气 工 程 师 ，长 期 从 事
电气工作。
机 电 信 息 ２０１５ 年 第 ９ 期 总 第 ４３５ 期 １９
电气工程与自动化 ◆ Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ
电气设备安装控制与质量管理工作应当依据相应的计划 开展，只有这样才 能 推 动 施 工 的 顺 利 进 行 ，也 才 能 保 证 施 工 质 量 。 笔 者 认 为 ，相 关 单 位 可 从 以 下 几 方 面 着 手 ：（１）加 强 对 施 工 技术人员的培养。企业可针对施工人员存在的技术问题开展 相关培训活动，一 方 面 提 升 其 专 业 技 术 水 平 ，另 一 方 面 提 升 其 对 电 气 设 备 安 装 施 工 质 量 重 要 性 的 认 识 。 （２）企 业 应 当 规 范 管 理，优化竞争环境，提高投标透 明 度。 当 前，我 国 很 多 电 气 工 程 发生事故的重要原因就在于电 气 设 备 安 装 控 制 不 到 位 ，这 又 多 是施工操作不够科学、规范所导 致，由 于 企 业 管 理 不 完 善，无 证 操作现象较为 泛 滥。 所 以，进 一 步 规 范 企 业 监 督 管 理 ，提 高 竞 争投标的透明度，必 将 有 利 于 改 善 企 业 环 境 ，从 而 提 高 施 工 质 量 。 （３）制 定 科 学 完 备 的 施 工 监 督 方 案 。 施 工 现 场 的 监 督 与 管 理是提升电气设备安装控制与质量管理工作效率的重要保障， 因此，企业必 须 制 定 出 一 套 科 学 、规 范、系 统 的 施 工 现 场 监 督 制度。
通过国家政策支持，海岛已在 基 础 设 施、产 业 规 划、海 岛 旅 游等开发建设方面取得了较大 进 展，但 海 岛 发 展 仍 存 有 许 多 制 约因素，尤其是供电问题，应适度 开 发 海 岛 可 再 生 能 源，根 据 各 海岛功能定位，新建柴油机发电、光 伏 发 电、风 机 发 电 和 储 能 电 池等微源就地提供电力。
第四步，柴发故障，切 除 系 统 可 调 负 荷 ，电 池 做 主 电 源，检 测新能源状态。（１）若净负荷＜０，电池仅维持系统电压、频 率， 以小电流放电，切可再生能源（包 括 风 机、光 伏），使 净 负 荷 ≥０； （２）若 净 负 荷 ＞０，电 池 放 电 跟 踪 负 荷，实 时 监 测 电 池 容 量 ＳＯＣ，任何时刻电池容量 ＳＯＣ 低 于 设 定 的 容 量 最 低 值 ＳＯＣｍｉｎ 时 ，系 统 停 电 。