微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用

魯大勇+樊東峰+杜立江

摘 要：本文首先對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，了解微電網(wǎng)的基本情況，重點(diǎn)分析微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上深入研究分析微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用，希望通過本文的分析能夠更加全面的掌握關(guān)于微電網(wǎng)技術(shù)及接入結(jié)構(gòu)的基本情況和在主動(dòng)配電網(wǎng)中的具體應(yīng)用，同時(shí)也為后期更好的發(fā)揮微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)技術(shù)；主動(dòng)配電網(wǎng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）21-0146-01

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，各種形式的新能源發(fā)電不斷發(fā)展，分布式發(fā)電規(guī)模不斷擴(kuò)大。但是在發(fā)電并網(wǎng)過程中，大電網(wǎng)與分布式發(fā)電之間的矛盾越來越突出，微電網(wǎng)概念的提出能夠有效調(diào)節(jié)相關(guān)矛盾，不僅能夠獨(dú)立運(yùn)行，而且可以實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行，在電網(wǎng)運(yùn)行中應(yīng)用微電網(wǎng)技術(shù)有助于促進(jìn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)于微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中應(yīng)用的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠更加全面的掌握關(guān)于微電網(wǎng)的相關(guān)概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，更好的發(fā)揮微電網(wǎng)技術(shù)的作用，促進(jìn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

1 微電網(wǎng)概述

目前國(guó)際上關(guān)于微電網(wǎng)的定義不明確，各國(guó)之間實(shí)際情況存在一定的差異。國(guó)內(nèi)關(guān)于微電網(wǎng)的定義是指能夠?qū)Ρ镜貐^(qū)中型以及小型的傳統(tǒng)發(fā)電模式以及新型的分布式電源統(tǒng)一進(jìn)行合理分配，從而為本地區(qū)及周邊地區(qū)提供相應(yīng)的電網(wǎng)以及熱能服務(wù)。微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)之間最大的區(qū)別是能夠獨(dú)立運(yùn)行[1]。

一方面微電網(wǎng)是以單點(diǎn)的模式并入大電網(wǎng)，能夠?qū)Ρ緟^(qū)域內(nèi)的發(fā)電負(fù)荷以及各供電單元進(jìn)行獨(dú)立的控制，通過對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部各分布式電源的調(diào)整，促使彼此之間實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充，提高能源吸收的效果，而且有利于降低分布式電源不穩(wěn)定對(duì)于大電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響。另一方面可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自由結(jié)合斷開，實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行與并網(wǎng)運(yùn)行之間的切換。在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，負(fù)荷設(shè)備可以同時(shí)從微電網(wǎng)和主電網(wǎng)中獲取電能，供應(yīng)設(shè)備運(yùn)行。如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，可以隨時(shí)將微電網(wǎng)從主電網(wǎng)中斷開，單獨(dú)運(yùn)行。而且微電網(wǎng)運(yùn)行的慣性比較小，能夠獨(dú)立儲(chǔ)存電能，維持電網(wǎng)內(nèi)部的能量平衡。

2 微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，核心是微電網(wǎng)介入構(gòu)造。這種構(gòu)造獨(dú)立完整，能夠滿足微電網(wǎng)和主動(dòng)配電網(wǎng)的并行使用，而且能夠?yàn)閮烧叩倪B接提供相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。借助各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于主動(dòng)配網(wǎng)的全面管理，而且有利于降低電力傳輸過程中的能量損耗[2]。除此之外還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同電源和儲(chǔ)能裝置的調(diào)控。

從圖1中可以看出，微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)后，獨(dú)立電源模式、微電網(wǎng)以及微電網(wǎng)模式之間能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互動(dòng)，整個(gè)電網(wǎng)重點(diǎn)能量可以由統(tǒng)一的系統(tǒng)進(jìn)行管理調(diào)度，不同的電網(wǎng)直接可以相互支撐，信息、能量等都能實(shí)現(xiàn)互動(dòng)交流，整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都得到有效的提高。

3 微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中應(yīng)用分析

3.1 微電網(wǎng)技術(shù)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分析

微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)、電源以及聯(lián)合模式的切換，而且可以與主動(dòng)配電網(wǎng)同時(shí)運(yùn)行。要想實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行需要微電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)系統(tǒng)中的信息能量進(jìn)行及時(shí)的溝通，這樣才能更好的保障電網(wǎng)的運(yùn)行。目前在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，分布式電網(wǎng)和微電網(wǎng)是影響配電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的主要因素，通過建立完善的聯(lián)合系統(tǒng)能夠降低這些因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的干擾，同時(shí)要建立相應(yīng)的管理體系，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)的管理，更好的保障電網(wǎng)的運(yùn)行。

3.2 微電網(wǎng)技術(shù)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

在微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的過程中，會(huì)涉及到電源種類、接入位置、接入點(diǎn)功率等各方面的問題，因此需要提前對(duì)微電網(wǎng)的接入進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，分析可能存在的各種問題，確保微電網(wǎng)的順利接入，保障電網(wǎng)的正常運(yùn)行。微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)主要需要分別從中短期規(guī)劃、長(zhǎng)期規(guī)劃，技術(shù)方案規(guī)劃以及接入效益四個(gè)方面進(jìn)行分析。長(zhǎng)期規(guī)劃需要考慮到各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和影響因素進(jìn)行分析，尤其是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽U(kuò)展的經(jīng)濟(jì)性、靈活性以及電網(wǎng)的整個(gè)負(fù)荷需求；而中短期規(guī)劃重點(diǎn)分析電網(wǎng)建設(shè)的成本、環(huán)境、損耗以及可行性。技術(shù)方案主要研究?jī)?chǔ)能電源的型號(hào)、接入位置等；整體效益分析需要綜合考慮周邊各種影響因素，比如經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等。由此可知，微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要多方面的專業(yè)要求，會(huì)用到許多專業(yè)知識(shí)。目前關(guān)于微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要分為優(yōu)化配置、選址定容、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電源互補(bǔ)性設(shè)計(jì)等。

3.3 控制接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的方式

微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)后需要進(jìn)一步加強(qiáng)控制才能更好的發(fā)揮微電網(wǎng)技術(shù)的作用，協(xié)調(diào)微電網(wǎng)群的運(yùn)行，保障整個(gè)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)一步提升電能質(zhì)量。目前行業(yè)內(nèi)關(guān)于接入主動(dòng)配電網(wǎng)的微電網(wǎng)的控制方式主要分為分布控制、集中控制和集中-分散控制三種。其中集中控制方式是以一個(gè)控制中心為主，對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)微電網(wǎng)進(jìn)行全面的控制，對(duì)微電網(wǎng)中的運(yùn)行信息進(jìn)行收集處理，綜合各方面的因素制定相應(yīng)的發(fā)電方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于電網(wǎng)群輸出電能的控制，有助于對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度的優(yōu)化。這種方式對(duì)于系統(tǒng)擴(kuò)展性及兼容性的要求比較高。分布式控制最大的特點(diǎn)是存在多個(gè)不同的微電網(wǎng)控制中心，分別對(duì)本區(qū)域內(nèi)的運(yùn)行信息進(jìn)行收集整理，進(jìn)而對(duì)區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行控制。但是這種控制方式不利于實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)和分布式發(fā)電的共同發(fā)展，只能獨(dú)立運(yùn)行。集中-分散式控制同時(shí)應(yīng)用一個(gè)集中控制中心和多個(gè)微電網(wǎng)控制中心，利用微電網(wǎng)控制中心收集各微電網(wǎng)內(nèi)的信息，利用集中控制中心對(duì)整個(gè)電網(wǎng)分配管理，這種控制方式更有利于整個(gè)電網(wǎng)的健康發(fā)展[3]。

4 結(jié)語

通過本文的分析可知，在主動(dòng)配電網(wǎng)中應(yīng)用微電網(wǎng)技術(shù)具有重要的作用，有助于提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。未來隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力供應(yīng)的要求會(huì)更加嚴(yán)格，微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，也會(huì)遇到更多更復(fù)雜的問題，這就需要電力系統(tǒng)工作人員不斷加強(qiáng)對(duì)于微電網(wǎng)技術(shù)的研究，制定更加合理的接入方案，促進(jìn)電力行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李鵬，竇鵬沖，李雨薇，等.微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2015，（4）：8-16.

[2]王子豪，李禎，閆光太，等.淺談微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（12）：188.

[3]王迪.論微電網(wǎng)技術(shù)在主動(dòng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015，（31）：180.endprint