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微電網基礎知識

2017-09-07 11:22:16 大云網　點擊量：評論 (0)

1、定義區分分布式能源(DER)：一般定義為包括分布式發電(DG)、儲能裝置(ES)和與公共電網相連的系統。其中DG是指滿足終端用戶的特殊需求，接在用戶側的小型發電系統，主要有內燃機，微型燃氣輪機、燃料電池、太陽

1、定義區分

分布式能源(DER)：一般定義為包括分布式發電(DG)、儲能裝置(ES)和與公共電網相連的系統。其中DG是指滿足終端用戶的特殊需求，接在用戶側的小型發電系統，主要有內燃機，微型燃氣輪機、燃料電池、太陽能、風能等發電；

微電網（Micro-Grid）：由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監控和保護裝置等組成的小型發配電系統。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行也可以孤立運行。

2、微電網的結構

3、微電網的架構

微電網的體系結構一般采用國際上比較成熟的三層結構(許繼的示范工程也是如此)：配電網調度層、微電網集中控制層、分布式電源和負荷就地控制層。

4、微電網的控制策略

微電網整體控制策略

微型電網常用的控制策略主要分為兩種，主從型（master-slaveoperation）和對等型(peer-to-peercontrol)。

主從控制模式：微電網內的一個分布式電源(或儲能設備)采取V/f控制，為微電網提供電壓和頻率參考，而其他分布式電源則采用PQ控制。

對等控制模式：微電網中參與電壓、頻率調節和控制的多個可控型分布式電源(或儲能設備)在控制上都具有同等的地位，通常選擇P-f和Q-V下垂控制方法，根據分布式電源接入點就地信息進行控制。

微電源的控制策略

由于微電網基于電力電子技術，使得其內的微電源具有很高的可控性，對于微電源的控制策略可以分為恒功率控制、下垂控制和恒壓恒頻控制三類。

恒功率控制(PQ控制)：實現有功和無功的控制=參考值。當光伏、風機等分布式發電系統采用最大功率追蹤控制時，屬于恒功率控制。微電網并網運行時，由電網提供電壓和頻率參考，各分布式電源一般采用恒功率控制。當然，部分可控型分布式電源也可采用f-P和V-Q下垂控制方法，在電網電壓幅值和頻率降低時，能夠支撐電網電壓和頻率。

恒壓/恒頻控制：即控制電壓和頻率。

下垂控制：即選擇與傳統發電機相似的頻率一次下垂特性曲線(DroopCharacter)作為控制方式，即分別通過P/f下垂控制和Q/V下垂控制來獲取穩定的頻率和電壓，這種控制方法對微網中的微源輸出的有功功率和無功功率分別進行控制，無需機組間的通信協調，實現了微源即插即用和對等控制的目標。

5、微電網的兩種運行模式

微電網存在兩種典型的運行模式：正常情況下微電網與常規配電網并網運行，稱為聯網模式;當檢測到電網故障或電能質量不滿足要求時，微電網將及時與電網斷開而獨立運行，稱為孤島模式。兩者之間的切換必須平滑而快速。微電網相對于外部大電網表現為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等方面的要求。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必要的控制。

（1）并網運行：微電網與公用大電網相連，微網斷路器閉合，與主網配電系統進行電能交換。光伏系統并網發電。儲能系統可進行并網模式下的充電與放電操作。并網運行時可通過控制裝置轉換到離網運行模式。

(2)離網運行：也稱孤島運行，是指在電網故障或計劃需要時，與主網配電系統斷開，由DG、儲能裝置和負荷構成的運行方式。儲能變流器PCS工作于離網運行模式為微網負荷繼續供電，光伏系統因母線恢復供電而繼續發電，儲能系統通常只向負載供電。

6、微電網規劃