基于安全域的微電網(wǎng)風(fēng)險評估與預(yù)防控制研究

冉希谷

(1.湖北民族大學(xué)，湖北 恩施 445000；2.國網(wǎng)湖北省電力有限公司來鳳縣供電公司，湖北 恩施 445700)

1 微電網(wǎng)的含義

1.1 微電網(wǎng)的含義

負(fù)荷耗電物和微小型電源發(fā)電物就是微電網(wǎng)最為基本的構(gòu)成。電力電子的轉(zhuǎn)換開關(guān)就是整個微電網(wǎng)的核心部件，不僅僅是電源的來源，更是微電網(wǎng)的控制器。舉個例子，大電網(wǎng)就是組織嚴(yán)密的機(jī)器，調(diào)整它需要成千上萬個單元去進(jìn)行配合，而微電網(wǎng)僅僅只是其中的一個單元而已。比以前多的功能就是用戶能夠?qū)崿F(xiàn)自己較為簡單的電力負(fù)載調(diào)整。它給用戶提供了簡單、便捷、安全、可靠的穩(wěn)定性電源來源。

1.2 微電網(wǎng)的構(gòu)成

微電網(wǎng)的主要構(gòu)成是許多的DGS和儲能元件。這一些小型的儲能元件有多個，用來儲存不同的電能。而DGS中把各種電能都匯總在一起，包括風(fēng)能、水能、火能等電力形式。微電網(wǎng)不僅僅只是提供電能，還可以根據(jù)電能為用戶提供相對應(yīng)的熱能。

微電網(wǎng)的運(yùn)行模式：微電網(wǎng)目前主要的運(yùn)行模式只有2種：一個是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，一個是孤島運(yùn)行。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行就是和主電網(wǎng)一起進(jìn)行統(tǒng)一的發(fā)電和配電。而最后會匯聚到大電網(wǎng)進(jìn)行分配調(diào)度。這樣做不僅僅可以保持整體供電的穩(wěn)定性，而且在突發(fā)情況微電網(wǎng)斷電的情況下，還可以保持良好的運(yùn)行。并且發(fā)現(xiàn)超標(biāo)的電能可以進(jìn)行及時的回退。

孤島模式是指在一些情況下，主電網(wǎng)和微電網(wǎng)之間斷了聯(lián)系，那么這時候就需要微電網(wǎng)自己獨(dú)立運(yùn)行一段時間。

2 微電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

在孤島模式下，微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)整，并且運(yùn)行相關(guān)系統(tǒng)。對于每一個模塊中間DG的關(guān)系，能夠做到完美運(yùn)行。相比較大電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)的優(yōu)勢就在于設(shè)備的小巧以及安裝的便捷。充分運(yùn)用小距離的微電網(wǎng)來進(jìn)行電力傳輸，極大地節(jié)省了一部分開支。

微電網(wǎng)為了達(dá)到上面說的優(yōu)點(diǎn)，首先，每一個微電網(wǎng)的電源都要非常可靠，并且具備良好的穩(wěn)定供電能力。第二，因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)不是單一的電源，而是多個分布式電源相互之間進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)，這也就意味著需要不同分布式電源之間的緊密配合。最后，微電網(wǎng)最后并發(fā)到大電網(wǎng)中，是依靠PCC來進(jìn)行電力輸送的，那么其中接口的相關(guān)問題將直接影響整個微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸問題。

3 如何進(jìn)行控制

在相關(guān)控制中，因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)主要的電力一般都只會是直流電源。那么一旦接上了負(fù)載的東西，就需要逆變器來進(jìn)行直交流變換。所以歸根到底我們還是需要精確控制逆變器了。這種控制有3種情況：下垂控制、恒壓恒頻控制、恒功率規(guī)律。

對于微電網(wǎng)的控制，不應(yīng)該和大電網(wǎng)的一起，應(yīng)該獨(dú)立為這個系統(tǒng)做一個管理系統(tǒng)，專人專事進(jìn)行管理和通過。主要從3個方面去談一談，其中之一就是控制要平穩(wěn)，整個蓄電池的結(jié)構(gòu)要安裝好。微電網(wǎng)其實(shí)就是一個獨(dú)立的電腦機(jī)器人，能夠自我決斷一些事情。

對于微電網(wǎng)的控制還應(yīng)該從即插即用、主從和對等分析辯證、分層管理3個層面去進(jìn)行思考和研究，即插即用也就是讓某一塊原件，去進(jìn)行解決，讓這些分布式單位能夠像PCC一樣，不要再進(jìn)行模塊的設(shè)計，直接和其契合就能夠解決對應(yīng)的問題。主從對等就是對整個分布式單位形成分類歸檔，這樣有利于了解其主要參數(shù)等。分層管理就是掌控整個分布式單元，然后在一些控制點(diǎn)都要設(shè)置相對應(yīng)的控制器和中央處理器，建立從上到下的網(wǎng)絡(luò)分布圖概念，只有構(gòu)建好這些以后，對于微電網(wǎng)的把控才能夠更加安全。

目前這一領(lǐng)域依然還有很多人去進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，一旦實(shí)施起來而目前微電網(wǎng)的提出為今后的新生態(tài)能源指明了研究方向。通過不同模型的組合進(jìn)行微電網(wǎng)的調(diào)控和模擬實(shí)驗(yàn)操作，比如利用風(fēng)能和柴油機(jī)發(fā)電的電能，微電網(wǎng)能不能在不同機(jī)組運(yùn)行的條件下，做到精確的把控。雖然微電網(wǎng)屬于分布式電源的一個分類產(chǎn)品，但是對于整個電網(wǎng)未來的趨勢有巨大的潛力和能量，這也是目前國內(nèi)外學(xué)者都進(jìn)行相對應(yīng)的研究。一旦研究成功，在發(fā)生重大電力事故時，微電網(wǎng)能夠快速地進(jìn)行響應(yīng)操作。幫助用戶及國家將整個損失減損到最低值。