微電網(wǎng)運(yùn)行控制解決方案及應(yīng)用

摘 要 微電網(wǎng)屬于分布式電源內(nèi)的有效組成形式，其將分布式發(fā)電以及配電網(wǎng)之間的關(guān)系進(jìn)行了整合，最大程度實(shí)現(xiàn)了分布式發(fā)電可控性，將分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)相關(guān)問題進(jìn)行了有效地解決。而本文主要對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行控制解決方案及應(yīng)用進(jìn)行了探究。

【關(guān)鍵詞】微電網(wǎng) 運(yùn)行控制 解決方案及應(yīng)用

微電網(wǎng)主要是由分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、負(fù)荷以及控制裝置所組成的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，屬于分布式能源有效組織方式。其不僅能有效地實(shí)現(xiàn)自我控制、自我管理以及自我保護(hù)，還具備較為完整的輸電、發(fā)電、配電等功能，除此之外，還可以依靠本身的功能實(shí)現(xiàn)功率平衡控制、故障檢測(cè)、系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化等內(nèi)容。為此，筆者主要對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行控制解決方案以及應(yīng)用進(jìn)行了以下的分析。

1 微電網(wǎng)運(yùn)行控制解決方案

微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，主要有兩種運(yùn)行方式，分別是并網(wǎng)運(yùn)行、離網(wǎng)運(yùn)行。其中并網(wǎng)運(yùn)行主要指的是微電網(wǎng)和公用大電網(wǎng)進(jìn)行相連，與主網(wǎng)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行電能交換；而離網(wǎng)運(yùn)行主要指的是電話計(jì)劃或者是故障需要時(shí)候，和主網(wǎng)配電網(wǎng)系統(tǒng)斷開，然后再由DG、儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷共同構(gòu)成運(yùn)行，這種運(yùn)行方式也可以將其稱之為孤島運(yùn)行。兩相對(duì)比，并網(wǎng)運(yùn)行方式在控制過程中較為簡(jiǎn)單，離網(wǎng)運(yùn)行控制較為復(fù)雜。

1.1 微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行解決方案

微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，若其屬于并網(wǎng)運(yùn)行，其解決方案就需要從三個(gè)層面進(jìn)行管理和控制，其分別是微電網(wǎng)集中層、配電網(wǎng)調(diào)度層、分布式電源和負(fù)荷就地控制層。其中微電網(wǎng)集中層主要是對(duì)分布式電源以及各類負(fù)荷進(jìn)行集中管理，通過這一層能夠使其并網(wǎng)運(yùn)行過程中最大程度實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在離網(wǎng)運(yùn)行過程中，其主要的作用是對(duì)分布式電源出力以及負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；配電網(wǎng)調(diào)度層則是從經(jīng)濟(jì)以及安全這兩個(gè)角度對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)以及調(diào)度；布式電源和負(fù)荷就地控制層其主要的作用，就是執(zhí)行微電網(wǎng)各DG調(diào)節(jié)、儲(chǔ)能充放電控制以及負(fù)荷控制，其主組成部分包括兩個(gè)方面，分別是就地保護(hù)設(shè)備以及就地控制器，能夠有效地完成分布式發(fā)電對(duì)電壓以及頻率的以此調(diào)節(jié)，就地完成微電網(wǎng)故障的快速保護(hù)。

1.2 微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行解決方案

離網(wǎng)運(yùn)行的微電網(wǎng)，其主要運(yùn)用在一些較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，通常情況下，這些地區(qū)都受不到常規(guī)電網(wǎng)的輻射，屬于獨(dú)立的微電網(wǎng)，這種微電網(wǎng)有著較高的滲透率，其主要是三態(tài)控制系統(tǒng)所組成。獨(dú)立微電網(wǎng)控制體系主要分為三層，分別是主站調(diào)度層、集中控制層、就地控制層，將這三層控制體系組合在一起能最大程度實(shí)現(xiàn)信息共享這一目的。其中，主站調(diào)度層主要組成部分包括以下幾各方面，分別是前置、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用、外部系統(tǒng)接口服務(wù)器、工作站等，這些組成部分的作用就是為了思想常規(guī)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度；集中控制層主要組成部分則是以下幾點(diǎn)，分別是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制器、電網(wǎng)集中保護(hù)控制器、光纖交換機(jī)、模式切換器等方面，其主要的作用就是為了完成微電網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)功率擾動(dòng)控制及集中式故障保護(hù)，微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，可以借助集中控制層對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)還能對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控；就地控制層主要組成部分則分別是CT與PT采集單元、電網(wǎng)智能終端、分布式電源逆變?cè)O(shè)備等方面，其主要的作用就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行本地控制與保護(hù)。

2 微電網(wǎng)工程應(yīng)用

微電網(wǎng)算得上是一個(gè)小型的電力系統(tǒng)，其具備較為完整的功能，能夠有效地實(shí)現(xiàn)發(fā)電、配電、輸電等功能，同時(shí)還能滿足一片電力負(fù)荷聚集區(qū)的能量需要。在應(yīng)用微電網(wǎng)工程的過程中，其主要由三個(gè)部分組成，分別是900 kWp光伏發(fā)電系統(tǒng)、磷酸鐵鏗儲(chǔ)能系統(tǒng)、微電網(wǎng)管理系統(tǒng)，將這三個(gè)部分組成在一起，就能有效地實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)功能：

（1）微電網(wǎng)中的信息能夠轉(zhuǎn)發(fā)到中央展示系統(tǒng)中，從而就能實(shí)現(xiàn)調(diào)度層的控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)微電網(wǎng)和配網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行；

（2）系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中，其能將電能有效地接入倒低壓配電室，最大程度實(shí)現(xiàn)低壓配電室微電網(wǎng)系統(tǒng)零功率交換；

（3）能夠有效地實(shí)現(xiàn)主樓配電室低壓母線和配電室并網(wǎng)點(diǎn)的自動(dòng)切換；

（4）能夠有效地實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)、以及通過配電網(wǎng)控制系統(tǒng)的靈活調(diào)度；

（5）能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量的檢測(cè)和管理，使其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

（6）能夠有效地抑制分布式電源的波動(dòng)性；

（7）在一些自然災(zāi)害情況下，或者是用電緊張的時(shí)候，微電網(wǎng)可以作為配電網(wǎng)的后備電源，有效地為相關(guān)用戶提供電能，最大程度方便用電用戶；

（8）能夠有效地實(shí)現(xiàn)零交換功率控制。微電網(wǎng)在集中管理系統(tǒng)中，可以在適合的條件以及配網(wǎng)調(diào)度授權(quán)情況下，通過內(nèi)部潮流對(duì)其進(jìn)行分配調(diào)度，真正使得微電網(wǎng)系統(tǒng)在工作過程中能夠?qū)崿F(xiàn)零交換功率控制模式；

（9）能夠有效地實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)聯(lián)合調(diào)度。微電網(wǎng)在集中管理系統(tǒng)過程中，能夠和配電調(diào)度中心進(jìn)行信息的交互，這樣就能將微電網(wǎng)公共連接點(diǎn)處的并離網(wǎng)狀態(tài)、交換功率上送到調(diào)度中心，從而就能有效地實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)聯(lián)合調(diào)度；

（10）能夠有效地實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制。微電網(wǎng)如果是屬于并網(wǎng)運(yùn)行，其在確保安全運(yùn)行的時(shí)候，就會(huì)最大程度提升系統(tǒng)的利用效率，并且降低其運(yùn)行費(fèi)用，將這兩點(diǎn)作為目標(biāo)，然后充分利用可再生能力，以此來實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)，同時(shí)還能完成發(fā)電這一目的，從而就能有效的實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制。

3 結(jié)語

綜上所述，本文主要對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行控制解決方案及應(yīng)用作出了研究，以此能更好地保證微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)能保證其經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，最大程度保障微電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，使其價(jià)值能真正得以體現(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介

吳紅梅（1977-），遼寧省人。武漢水利電力大學(xué)，大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為西藏農(nóng)牧學(xué)院講師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。

作者單位

西藏農(nóng)牧學(xué)院 西藏自治區(qū)林芝地區(qū) 860000