智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的作用與挑戰(zhàn)探析

肖昕 隋紅林

摘?要：本文首先分析了智能微網(wǎng)概念，同時闡述了智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的作用，最后總結(jié)了智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的挑戰(zhàn)，僅供參考。

關鍵詞：智能微網(wǎng);分布式能源;電網(wǎng)接入

隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們對能源的需求量也不斷加劇，智能微網(wǎng)在分布式能源中的接入應用受到了社會各界的廣泛關注。接入分布式可再生能源，會沖擊電力網(wǎng)絡，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

1 智能微網(wǎng)概念

智能微網(wǎng)概念本身屬于一種分布式電源，主要包含：儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負荷監(jiān)控、運行監(jiān)控、保護裝置等匯集而成的小型發(fā)電、配電系統(tǒng)，可實現(xiàn)自我控制、自我保護、自我管理，也可通過與外網(wǎng)并網(wǎng)運行，或?qū)崿F(xiàn)獨立運行。

2 智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的作用

中壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，能夠相互支撐，實現(xiàn)能量的相互轉(zhuǎn)換，通過內(nèi)網(wǎng)儲能系統(tǒng)，開展放電控制，以此協(xié)調(diào)控制分布式能源出力，保障微網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。實現(xiàn)微網(wǎng)與常規(guī)電網(wǎng)交換功率定值的控制，減少分布式可再生能源電源波動對電網(wǎng)的影響。

在外部電網(wǎng)故障的情況下，能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩⑦\行模式，為微網(wǎng)重要負荷提供供電，保障負荷供電的可靠性，提升電能質(zhì)量，健全輔助性服務，比如：電壓支撐、饋送電能、黑啟動能力等。

3 智能微網(wǎng)在分布式能源接入中的挑戰(zhàn)

3.1 微網(wǎng)規(guī)劃設計

智能微網(wǎng)規(guī)劃設計，需要滿足各項能源需求，合理應用能源，強化可再生能源的應用，以此獲取最佳的投資效益，保障微網(wǎng)運行的安全性與可靠性，全面提升智能微網(wǎng)的經(jīng)濟效益。

3.2 微網(wǎng)運行控制

智能微網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)運行控制，能夠為大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供支撐，這也是微網(wǎng)與一般分布式可再生能源并網(wǎng)區(qū)分的主要特征。就常規(guī)電力系統(tǒng)而言，由于分布式再生能源容量不大，選擇電力電子裝置逆變并網(wǎng)方式，自身運行穩(wěn)定性不佳。由于微網(wǎng)設備種類較多，可再生能源運行特征不一，且控制方式不同，加劇了微網(wǎng)運行控制與運行保護問題的復雜性。

3.2.1 電壓穩(wěn)定控制

可再生能源并網(wǎng)、離網(wǎng)、波動會導致微網(wǎng)電壓波動，由于系統(tǒng)慣性較小，離網(wǎng)獨立運行模式下頻率變化速度較為迅速。為保障系統(tǒng)在不同運行模式下的穩(wěn)定運行、有效控制，需要明確微網(wǎng)內(nèi)分布式能源電源協(xié)調(diào)、運行控制的關鍵性技術(shù)。

3.2.2 故障切換

微網(wǎng)本身具備聯(lián)網(wǎng)運行與獨立運行兩種形式，只有重點解決微網(wǎng)下故障快速檢測問題，在內(nèi)外故障信息中，實現(xiàn)自動解列與無縫切換，從微網(wǎng)轉(zhuǎn)移到并網(wǎng)，以此凸顯同期技術(shù)。

3.2.3 控制保護架構(gòu)

國內(nèi)外就微網(wǎng)控制模式主要包括：對等控制模式、多Agent代理分層控制模式、主從控制模式。當前分布式可再生能源，比如：光伏、風電等并離網(wǎng)逆變器產(chǎn)品技術(shù)尚不成熟，難以滿足微網(wǎng)運行的可靠性與靈活性，這就需要開展針對性的研究工作，強化新產(chǎn)品的開發(fā)。

3.3 微網(wǎng)電能監(jiān)測

在智能微網(wǎng)中，間歇式電源頻繁啟動與停止，會導致功率輸出產(chǎn)生變化，在用戶端會出現(xiàn)電壓波動、閃變等電能質(zhì)量問題。智能微網(wǎng)電源采取的是電力電子技術(shù)，進而導致諧波污染，增加了三項不均衡。

目前就智能微網(wǎng)電能質(zhì)量治理技術(shù)，一般包括：SVC、無源濾波器等，隨著高性能的電子元件的出現(xiàn)，使得微處理技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)得到了較為迅速的發(fā)展，在滿足用戶定制電力需求的同時，能夠推動電能治理技術(shù)得到更好的發(fā)展。

3.4 微網(wǎng)優(yōu)化管理

智能微網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能、風能、生物質(zhì)能多種能源的輸入，實現(xiàn)冷、熱、電多種產(chǎn)品的輸出。由于智能微網(wǎng)具備不確定性與時變性，只有合理應用各類控制手段、調(diào)節(jié)手段，保障智能微網(wǎng)能源管理效率，提升智能微網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度質(zhì)量，進而保障微網(wǎng)運行效率。

智能微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，主要分為集中調(diào)度與分散控制方式。集中調(diào)度模式主要是由上層中央能量管理系統(tǒng)、底層分布電源、負荷等就地設備組成，兩層能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通訊需求。分散控制模式，微網(wǎng)內(nèi)能量優(yōu)化主要是由分散設備層控制器組成，各個設備層控制器，能夠最大化提升設備的使用效率，促使微網(wǎng)與設備之間協(xié)同工作，提升微網(wǎng)效能。當前集中調(diào)度技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，且應用范圍也不斷擴展，想要真正優(yōu)化微網(wǎng)運行，還需要強化智能微網(wǎng)挖掘潛力。

3.5 微網(wǎng)互動響應

開放式、互動式屬于智能微網(wǎng)內(nèi)的重要特征，只有構(gòu)建統(tǒng)一、開放、競爭有序的電力市場體系，才可實現(xiàn)信息與電能的雙向互動，以此為用戶參與提供全新的供電模式。借助各類需求響應項目，能夠?qū)崿F(xiàn)智能微網(wǎng)與用戶之間的有效互動。需求側(cè)響應能夠促使用電環(huán)節(jié)與其他環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展、友好交互，提供關鍵性的支撐手段，強化用戶參與，以此實現(xiàn)電網(wǎng)運行優(yōu)化，提升電網(wǎng)能源配置質(zhì)量，更好的滿足用戶的多樣化電力需求，提升用戶體驗。微網(wǎng)本身屬于單獨的能源管理系統(tǒng)，作為一個整體組織，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部電力生產(chǎn)、電力傳輸、電力交易等，更好的滿足自動化、智能化需求，為用戶提供智能化服務，以此滿足用戶服務需求。

4 結(jié)語

綜上所述，智能微網(wǎng)本身屬于一項分布式能源發(fā)電并網(wǎng)的有序方式，可保障分布式能源應用的靈活性與有效性，最大程度解決并網(wǎng)運行問題。智能微網(wǎng)在微網(wǎng)規(guī)劃設計、微網(wǎng)運行控制、微網(wǎng)電能監(jiān)測、微網(wǎng)優(yōu)化管理、微網(wǎng)互動響應中具備顯著的應用優(yōu)勢，可為用戶提供智能化服務，以此滿足用戶服務需求。

參考文獻：

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