微電網及分布式電源并網標準體系介紹

2017-10-20 13:34:47 微電網資訊　點擊量：評論 (0)

10月12-13日，第五屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會在深圳順利召開。中國電力科學研究院配電所主任吳鳴，在會上就分布式微電網標準做了精彩演講。演講全文如下：下面我為大家介紹我國微電網及分布

10月12-13日，第五屆儲能技術在分布式能源與微電網中應用高層研討會在深圳順利召開。中國電力科學研究院配電所主任吳鳴，在會上就分布式微電網標準做了精彩演講。

演講全文如下：

下面我為大家介紹我國微電網及分布式電源并網標準體系。

第一，微電網與分布式電源并網現狀及趨勢。分布式電源的概念比較明確，指在用戶所在場地或附近建設安裝、運行方式以用戶側自發自用為主、多余電量上網，且在配電網內平衡調節為特征的發電設設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供設施。包括太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、天然氣、資源綜合利用發電等技術類型。這是我們對分布式電源的分類，可以看到水電、太陽能發電、風電，各種能源綜合利用，垃圾焚燒、農林廢棄物等，我們梳理了，這里面很多是以逆變器，也就是我們常說的裝備并網，也有同步機并網的，也有異步電機并網的，它接入以后反應的特性和對電網的影響是不一樣的。

在“十二五”初提出微網的概念，以分布式發電技術為基礎，融合儲能、控制和保護裝置的一體化單元，靠近用戶終端負荷，接入電壓等級是配電網電壓等級，能夠工作在并網和孤島兩種模式。微電網是由分布式發電、儲能和負荷構成的可控供能系統，在國際上被認為是提高分布式電源利用效率的有效方式，是國外智能電網的技術熱點。在分布式電源滲透率較高的局部地區及電網覆蓋不到的偏遠地區或海島，采用微電網的方式，可以提高配電網對分布式能源的接納能力、解決偏遠地區的供電問題。

微網的元素，微網的概念說了很久，包括各種各樣的微源，符合客觀和網控制，構成微型發電網絡和源網和儲能多種元素，構成微網系統。中國還是高度重視分布式能源和微電網建設，出臺一系列政策支持，主要是以國家發改委和能源局居多，一般財政部附屬的政策比較少。今天很多專家講，我們期待昨天的政策后續有些細則，昨天5個單位有財政部，除了光伏和風電的補貼政策是財政部連鎖的，后續會不會有些細則，大家拭目以待，如果沒有細則，昨天的也就是一個指導性文件。

“十二五”規劃提出的發展目標是2015年建設分布式電源光伏發電，當時“十二五”初提出的目標，到現在看來是遠遠實現了當時的指標。截止到2016年底，全國并網的分布式電源裝機容量達到1032萬千瓦時，規劃、在建、投運微網試驗示范項目90余個，還不包括一些企業自發投資的微網，主要是兩大電網公司和五大發電集團，有一定指導意義的微網，涵蓋社區、公用事業微電網、校園微電網、海島微電網和偏遠地區的微電網，這是我們目前國家發展的現狀。

國際上，全球正在規劃或運營的微電網接近4393MW，目前微電網在5MW以下占34%，大于5MW占19%，更大的或者更小的微電網都是符合正態分布。典型咨詢公司認為微電網發展趨勢會遵守Fisher-pryS曲線，隨著相應的經濟準則和設備容量以及價格、技術條件變化，微網快速增長會出現2020年以后，還有3年時間，能不能達到這個估值我們拭目以待。有人認為微網快速發展的增長趨勢可能提前到來，中國認為這個趨勢比較平緩，微網的數量這幾年在增加，主要出現在一些園區，前面一些單位說儲能的配置，主要目的是不是為了構建微電網，主要是想儲能投入以后獲得穩定收入的運營模式，還有速配放開以后的運營模式的構建。微電網的增長從2012年以來數據增長是比較快的，我以前的報告專門分析過，微電網的增長曲線有指數級增長，2013年以前是養不活企業，2015年、2016年以后，目前在建的微網工程使企業進一步生存和發展的，這個前提還是存在的。

微電網的應用定位還是三大定位：1、滿足高滲透率分布式可再生能源的接入和消納，有些微網群的概念，目前國家，尤其中央大力號召精準扶貧，比如大量光伏在安徽、江西、山西、湖北一帶，大量光伏并網以后，給當地的電網造成很大的沖擊，當地政府都已經考慮到以大規模光伏扶貧，一窩蜂上電以后，對國家能源體系有影響。上個月國網專門成立專題，比如浙江省，浙江省峰值負荷是8000千瓦，如果光伏裝機到兩千萬，調度要采取另外的措施來保證，要不然影響局部電網頻率的穩定，高滲透率分布式可再生能源的發展會產生影響。2、滿足與大電網聯系薄弱偏遠地區的電力供應，這是墻內開花墻外香，很多海島，包括國外的海島上，很多企業做的還不錯，大量變電裝備還有企業儲能，有些企業做的很好。3、滿足對電能質量和供電可靠性有特殊要求的用電需要，基于微電網的思想和大容量電源裝備接入以后可以解決注入電壓不穩等的問題，這是高可靠性的功能系統，也是微網未來的發展趨勢。

微網與傳統電網的區別，我不條想講，因為大家都知道，微網是以就地為主，像內蒙的220千伏的微網不可持續，沒有生命力，對微網也是有巨大的傷害，那就是局域網，為什么要講微網？電源距離用戶近，建立電力、熱能就地利用，無需長距離傳輸，動態的復合控制，能夠實現源網核的快速互動。還有逆變器的大量使用，這是微網的特征。可以脫離主網，獨立運行，多種運行模式，上午專家提到并網、離網都是微網可以調控利用的手段，傳統電網不具備這些靈活的功能。

微電網有哪些關鍵技術？我們覺得未來微網發展還是在優化規劃設計技術、微電網多分布式電源協調運行控制技術、微電網多元復合儲能技術、微電網的電能質量控制與治理技術、微電網的智能保護技術、微電網經濟運行理論與能量優化管理方法。我在安徽組織直流配電工程，我們把多年前拋棄的混合儲能技術也引入進來，把鉛炭電池和超級電容兩種儲能技術同時應用在直流配電系統里面，分別用于能量和功率的穩定控制，現在發現基于統一接口，利用它的壽命比較長，一種裝置功率性的循環特性能量穩定和持續的特點優化配置以后，降低成本，提升整個系統的運行特性，這方面我們的工作在繼續做。我們分析微電網的關鍵技術就是這6類，下面有些產業化發展對我們標準化工作的需求。我國微電網和分布式電源并網在全國范圍發展迅速，亟需標準化工作給予技術支撐和規范。微電網和分布式電源并網改變了電力系統在中低壓層面的結構和運行方式。與微電網和分布式電源并網息息相關的電網運營企業和設備供應商們熟悉的傳統原則受到挑戰。二是迫切需要國家層面的標準化工作支撐，很多時候我們一些供電原則、保護原則等受到挑戰，迫切需要從國家層面標準化工作的支撐，必須要有國標才方便管理層面，甚至政府、法院認可的程度。

微電網的標準體系急需統一的規劃和頂層設計，微電網和分布式電源并網涉及發電、電網、用戶等多個領域，系統復雜性突出。需要將微電網作為一個相對獨立單元，對相關技術領域開展系統分析。對不同應用場景下微電網、分布式電源功能進行定位和系統邊界區分。從系統的角度辨識標準缺失和可能出現的重復甚至矛盾的地方，識別亟需制定的標準，制定微電網標準化路線圖和標準體系。這是我們標委會在做的工作。

前面很多專家和廠家都說到，目前定的標準，包括微網建模及仿真、微網并網、微源接入微網、微網規劃設計、微網運行特性測試、微網調試及驗收、微網運行維護啊、微網內發電側管理、微網內需求側管理、微網內儲能管理、微網保護、微網信息與通訊、微網監控系統功能、微網黑啟動、微網運行評價。在標準領域都有很多工作急需要做，沒有這些標準支撐很難形成大規模網站化推廣。

標準化工作的現狀以及展望，主要是和大家梳理一下，中國在IEC先后發起成立adhocG53微電網特別工作組和IECSEG6微電網系統評估組，這個組的使命去年年底已經完成了，制定IEC在微電網領域的戰略規劃。剛剛過去的國慶，我們代表中國，我們承擔IECSC8B分布式電力能源系統分技術委員會秘書處工作。參與IEC智能電網路線圖編寫，參與微電網用于災備的白皮書編寫。牽頭編制的IEC/TS62786：2017分布式電源電源接入電網，正式發布。牽頭編寫IEEEP2030.3《儲能接入電力系統測試標準》，2016年6月30日已獲批以標準的形式出版發布。在IEEE申請獲批成立IEEEP2030.9微電網規劃設計工作組，組織編寫《微電網規劃設計推薦性實踐》。

目前微網標準的現狀也是和大家匯報一下，目前國家標準層面，分布式并網領域4項、微電網領域8項，行業標準分布式電源并網領域6項，微電網領域6項。微電網與分布式電源并網標準體系的研究和編制，內容涵蓋微電網與分布式電源并網的規劃設計、調試驗收、并網測試、運行控制等內容。成立全國微電網與分布式電源并網標準化技術委員會SAC/TC564，負責微電網與分布式電源并網的標準體系建設、標準制定/修訂、標準宣貫以及對口國際電工委員會電能供應系統方面技術委員會（IEC/TC8）等標準化工作。

制定分布式電源并網技術技術標準體系主要解決的問題：指導設計，對分布式電源并網應滿足的技術條件、并網接口設計應遵循的原則進行規定。規范建設，對分布式電源入網調試、驗收及測試進行規定。協調運行，對分布式電源并網運行控制、運行監視和信息交互應滿足的技術要求進行規定。保障安全，對分布式電源與配電網的互聯接口入網測試、安全保障措施進行規定。

分布式電源技術標準體系包括以下幾類：1、基礎通用類；2、技術要求類；3、調試驗收類；4、試驗檢測類；5、運行維護類；6調度管理類。

分布式電源并網的重點，從接入電網以后安全運營的角度，包括接入規定，主要是對分布式電源接入容量、接入電壓等級、電能質量、功率控制、電壓頻率響應特性、保護、通信與信息、電能計量、并網檢測等進行規范。并網測試層面是一些測試結構需要遵循的規范，各階段應做的試驗項目、試驗方法、試驗周期，用于檢驗DG是否滿足接入技術規定的要求。孤島運行，從安全的角度，規定設計、操作和集成分布式孤島電力系統的方法和應考慮的因素，提出并網、離網以及兩種模式過渡過程中應滿足的技術要求。信息通信，對需要與電力系統進行通信的分布式電源，規定了信息交換應遵守的規約、監控系統的功能以及推薦結構等。

國標，有編號的是已經發布的，GB/T33593-2017（分布式電源并網技術要求）和GB/T33592-2017（分布式電源并網運行控制規范）已經發布。還有分布式電源并網繼電保護技術規范和分布式電源并網工程調試與驗收標準已經立項。

行標，除了繼電保護，行標周期相對短，除了繼電保護，所有分布式電源行標都已經發布了，分布式電源接入配電網技術規定、分布式電源接入電網測試規范、分布式電源接入電網運行控制規范、分布式電源接入電網監控系統功能規范、分布式電源孤島運行控制規范。分布式電源繼電保護裝置運行管理規程已經立項。

制定微電網并網技術標準主要解決的問題：1、指導設計，對微電網并網運行、離網以及并離網過渡過程中應滿足的技術條件、設計應遵循的原則進行規定。2、規范設計，對微電網與配電網互聯部分的設備調試、功能調試以及驗收內容進行規定。3、協調運行，對微電網不同運行模式下在功率控制、系統異常響應、模式轉換等方面應滿足的技術要求進行規定。4、保障安全，對微電網互聯接口的測試條件、測試項目、測試方法進行規定。

微網標準體系和分布式電源比較類似，只不過里面主要是把孤島型和離網型做了分別，對并網規定、調試驗收和試驗檢測規定更加復雜和詳細，體系分類基本上是一樣的。

目前微網的并行情況是這樣，微電網接入電力系統技術規定是今年，這個信息已經發布，我們制定的是第四條，微電網接入配電網測試規范，也是在上個月正式發布的。我現在定的目標，微電網接入配電網系統，調試和驗收規范，是住建部的標準，需要住建部會簽，今年年底微電網配電驗收規范正式發布。剩下的都是在編階段，我們預計到明后年，微電網技術標準體系也會相對比較完備。

微網的行標比分布式電源行標啟動的晚一點，所以沒有一項微網行標發布，都是在編，主要是牽扯微網的技術，跟分布式電源相比，微網更加系統化，在編制的時候可能有些爭議比較大，所以微網目前的7項行標都是在編過程中。

微網的標準化工作展望，我們成立編委會的目的是服務產業和技術發展的新要求。目前的挑戰是并網電壓等級升高，電網公司希望微網控制10千伏及以下，我們和國家能源局不停博弈，基本上現在的標準我們還是比較認可的。微網的電壓等級在35KV及以下是比較合理的規模，確實要應對分布式電源滲透率不斷提高，早期做的微網還是常規電源和常規負荷比較多，隨著分布式電源不斷提高，微網協調控制能力和微網預測都遇到很大的問題，以前一個臺區光伏裝機比較少，構建儲能微網比較簡單，但是隨著光伏裝機容量擴大，新能源的波動對微網和配網都造成一定程度的沖擊，我們相應的研發工作還是要持續跟上，才能保證微網大規模發展，給電網安全性提出有效應對。

電力體制改革，現在不光是合同能源管理，還有市場放開，唯一能夠利用的平臺就是微電網和微電網群，光靠分布式發電或者儲能只是一種能量的調度或者產生的形式，不能構成收益的平臺，微網或者微網群是更好的運營優化管理，最基礎的基礎平臺和裝備平臺，這是離不開的。微電網建設提到國家的戰略日程，能源局、發改委也發布了很多的標準，雖然這些東西每個指導意見，對產業的影響不大，但是逐步的有日積月累的效應，總會讓新能源的時代加速到來。

中國電科院微網團隊，我們的工作主要是基于三大國際組織和一個標委會，我們是國際電工委員會IECSC8B，主要是制定IEC在分布式供電、微電網領域的戰略規劃。我們在IEEE主要是組織編寫儲能系統測試技術標準和組織編寫微電網規劃設計的推薦性方法和好的工程實例的做法。同時我們是CIGRE的主席，主要負責國際大電網會議-配電網與分布式發電工作，包括配網規劃\混合儲能等多個工作組也在推動，我們也是微電網國家標準委員會的秘書處，很多國家國標、行標和企業標準都在我們團隊當中制定，歡迎有興趣的同事或者專家可以一起來共同開展我們國家的工作。

謝謝大家！