5-3-郭 力-分布式发电与微网
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准一、专业名称分布式发电与智能微电网技术。
二、入学要求普通高级中学毕业、中等职业学校毕业或具备同等学力。
三、基本修业年限三年。
四、职业面向本专业职业面向如表1所示。
本专业培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，面向电力、热力生产和供应业的发电设备安装工、电力供电服务人员以及其他电力、热力、气力、水生产和输配人员等职业群，能够从事分布式发电技术、微电网运行与管理技术、分布式电站运行维护技术等工作的高素质技术技能人才。
六、培养规格本专业毕业生应在素质、知识和能力等方面达到以下要求：（一）素质1.坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。
2.崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识。
3.具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。
4.勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神。
5.具有健康的体魄、心理和健全的人格，掌握基本运动知识和1~2项运动技能，养成良好的健身与卫生习惯，以及良好的行为习惯。
6.具有一定的审美和人文素养，能够形成1~2项艺术特长或爱好。
（二）知识1.掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。
2.熟悉与本专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防等知识。
3.熟悉电力仪表的使用及检测方法。
4.掌握分布式电站与微电网系统的项目建设技术文件编制知识与方法、项目组织管理知识、施工现场管理知识与方法。
5.掌握分布式电站设备监控管理、状态监测管理、综合自动保护、数据共享、远程监控知识及分布式电站安全运维管理和检修方法。
分布式发电与微网技术在电力系统的应用
分布式发电与微网技术在电力系统的应用刘卫华（济南巨能电力工程有限公司）摘 要：随着能源需求的增长和环境意识的提高，分布式发电和微网技术在电力系统中的应用日益受到关注。
传统的集中式发电方式存在供电距离长、输电损耗大、供电可靠性低等问题，而分布式发电和微网技术则可以改善这些问题。
关键词：分布式发电；微网技术；电力系统0 引言2005年5月25日，莫斯科南部、西南和东南市区发生大面积停电事故。
2007年4月26日哥伦比亚发生大规模停电事故，导致全国80%以上地区的各行业陷入瘫痪达3个多小时，经济损失严重。
2012年7月30日，印度遭遇大面积停电，逾3.7亿人受到影响。
这是世界上近二十年来发生的较大规模大电网出现的主要问题。
网架模式的单一性是这些事故发展的主要原因，传统的发电模式虽然看起来成熟，但是却十分脆弱。
这是因为电网中的单链条和环形模式之间常常存在相互影响，一旦某一点发生故障并不能及时修复，就可能导致整个电网的崩溃。
因此，为了避免这种情况的发生，人们正在努力寻找途径来加强电网的风险抵御能力，而分布式发电和微网技术可以有效解决这些问题，并为电力系统带来许多优势。
1 分布式发电技术概况在美国在分布式发电技术方面也取得了重要进展，尤其是在太阳能光伏和风能领域。
许多州实施了支持分布式发电的政策，促进了可再生能源的发展和利用。
在日本由于资源有限，对分布式发电技术进行了积极探索和应用。
太阳能光伏发电、海洋能发电和小型水电站等技术被广泛采用，使得分布式发电在日本成为一种重要的能源供应方式。
近年来，我国积极推动分布式发电技术的发展，取得了显著的进展。
分布式发电技术在我国得到了广泛应用，尤其是在乡村、小城镇和远离电网的地区。
太阳能光伏发电、风力发电、沼气发电、生物质发电等分布式发电方式被大量采用，提供了可靠的电力供应。
分布式发电技术分类如表1。
表1 分布式发电技术的主要技术类型分布式发电技术是指将发电设备部署在用电负荷点附近或能源资源丰富的地区，实现近距离发电和供电的一种电力供应模式。
智能电网中的分布式发电技术
智能电网中的分布式发电技术随着科技的不断进步，智能电网作为电力系统的新一代形态，正逐渐成为电力行业的热门话题。
而在智能电网中，分布式发电技术被认为是未来电力供应的重要组成部分。
本文将探讨分布式发电技术在智能电网中的应用和发展前景。
一、分布式发电技术的概念及特点分布式发电技术是指将发电设备分散布置在用户侧，实现电力的小规模、近距离的生产和消费。
与传统的集中式发电相比，分布式发电技术具有以下特点：1. 灵活性：分布式发电设备可以根据用户需求进行灵活布置，满足不同规模和类型的用电需求。
2. 可靠性：分布式发电系统具备自主供电能力，当传统电网出现故障或停电时，可以提供备用电源，保障用户的用电需求。
3. 节能环保：分布式发电技术能够更好地利用能源资源，减少能源传输损耗，降低对环境的影响。
二、分布式发电技术在智能电网中的应用1. 微网系统：微网是指由多个分布式发电设备组成的小型电力系统，可以独立运行，也可以与传统电网互联运行。
微网系统在智能电网中具有重要作用，可以提供可靠的电力供应，减轻传统电网的负荷压力。
2. 太阳能光伏发电：太阳能光伏发电是一种常见的分布式发电技术，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能。
在智能电网中，太阳能光伏发电可以实现用户自发自用，多余的电力可以卖给电网，实现能源的共享和优化利用。
3. 风能发电：风能发电是另一种常见的分布式发电技术，通过风力发电机将风能转化为电能。
智能电网中的风能发电可以利用地理条件，将风能资源最大化利用，为用户提供可靠的电力供应。
三、分布式发电技术的发展前景分布式发电技术在智能电网中的应用前景广阔。
首先，分布式发电技术可以提高电力供应的可靠性和稳定性，减少对传统电网的依赖，降低电力系统的脆弱性。
其次，分布式发电技术可以实现能源的优化利用，减少能源浪费，降低能源消耗对环境的影响。
此外，分布式发电技术还可以促进能源的去中心化，提高能源供应的安全性。
然而，分布式发电技术在实际应用中仍然面临一些挑战。
分布式发电与微电网
主要内容
• 认识电力系统 • 分布式发电 • 微电网及其控制 • 储能技术
-1-
认识电力系统
• 认识“电”
– 电是一种特殊的商品（质量、数量） – 电能不能大规模存储 – 每一瞬间电能的生产和消耗保持平衡 – 负荷曲线（削峰填谷）
-2-
认识电力系统
• 认识电网
– 发电、输电（变电、配电）、用电
分布式发电的特点
• 分布式发电 (DG) 或分布式能源 (DER) 是一种分散、 非集中式的发电方式，具有以下特点 – 接近终端用户 – 容量很小（几十 kW 至几十 M W） – 以孤立方式或与配电网并网方式，运行在380V 或 10kV – 采用洁净或可再生能源(天然气、沼气、太阳能、 生物质能、风能—小风电、或水能—小水电)
– 低频振荡(0.2~2Hz) – 次同步振荡(略低于50Hz) – 抑制措施
• PSS • HVDC • FACTS
-8-
FACTS控制器
-9-
电网分析的相关内容
• 网络拓扑 • 潮流计算 • 状态估计 • 稳定性分析 • 短路计算 • … … ….
－－“电力系统博大精深！”
- 10 -
电网的发展方向
- 20 -
微电网基本结构
微电网按照结构可以分为三种类型：片区微网、工商业微网、偏远地区微网
片区微网
片区微电网有两种，一种是城市网络， 另一种则是农村的馈线。前者主要用 于城市的繁华地区，后者则用于农村 电网的计划解列。片区电网的发展动 力是停运管理和整合可再生能源发电 的需求。片区微电网的主要作用在于 降低温室气体的排放；提供对用户多 种能源方式的供给；阻塞管理；延缓 电力网络的升级等。另外，片区微电 网能提供当地无功电压支撑和较高的 电能质量等辅助服务。
分布式发电及微电网有关问题研究-何国庆
（一）分布式电源发展现状
1、发展基础
各国分布式电源的发展是由其资源分布特点、政策激励和产业基 础等决定。
资源分布
政策激励
我国风能、太阳能资源主 我国小水电、风电、生物 要富集在“三北”地区， 质发电以及资源综合利用 主要以大规模发展为主， 发电政策已较完备。光伏 分布式开发条件不及欧美； 发电、天然气多联供政策 天然气资源匮乏；小水电 相比欧美尚有欠缺。 资源丰富，优于欧美。
100kW 双模式
DC
PCS
AC
600kVA DC
APF&SVG
AC
15kW三 AC
15kW三 AC 15kW三 AC 15kW三 AC
相逆变器 DC 相逆变器 DC 相逆变器 DC 相逆变器 DC
100kW 三相逆 AC
变器 DC
20kW聚 光光伏
40kW跟踪光伏发电系统
80kW屋 顶光伏
100kVA三 相可控负荷
电压等级：10个项目为380V；其余4个为10kV； 装机容量：10个项目总装机容量1MW以下，其余4个5MW以下； 储能应用：13个项目配置了储能系统； 自平衡能力：大多为风电、光伏等间歇式电源，自平衡能力不强。
目前，国内试点项目多为着重解决大电网供电困难的偏远农牧区、海岛用 电问题，搭建技术研究和实证的平台。具备微型、清洁、友好的特征，不能完 全实现自治。主要原因是国内项目大多为风电、光伏等间歇式电源，储能因技 术和成本因素配置相对不足；国外一些试点项目除包括间歇式电源外，还包括 燃机等非间歇式电源，自平衡能力较强。
类型：并网型 电压等级：380V 容量规模：光伏350kW；
电池储能200kW/200kWh 研究内容：研发微电网控
防孤岛保护在光伏电站中的应用
防孤岛保护在光伏电站中的应用发布时间：2022-02-16T08:41:29.375Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第16期作者：牛文震[导读] 计划孤岛可以充分发挥DG的积极作用，在大电网停电时，DG可以保证本地负载的供电，可以减少因停电而造成的损失;非计划孤岛则可能会对电力设备造成损害、对维护人员的安全造成威胁，影响电网的安全稳定运行。
因此，应尽量避免非计划孤岛的发生，国际相关组织并由此制订了IEEEStd．999－2000、IEEEStd．1547－2003等一系列标准，且规定所有的分布式发电装置必须具备及时检测出孤岛状态的功能，即孤岛检测。
牛文震五凌电力有限公司摘要：计划孤岛可以充分发挥DG的积极作用，在大电网停电时，DG可以保证本地负载的供电，可以减少因停电而造成的损失;非计划孤岛则可能会对电力设备造成损害、对维护人员的安全造成威胁，影响电网的安全稳定运行。
因此，应尽量避免非计划孤岛的发生，国际相关组织并由此制订了IEEEStd．999－2000、IEEEStd．1547－2003等一系列标准，且规定所有的分布式发电装置必须具备及时检测出孤岛状态的功能，即孤岛检测。
当电网恢复供电并且电压和频率达到允许值时，并网开关要自动合闸。
这样的目的是在为了国家电网不受太大影响的情况下，尽可能保证光伏的发电效率。
关键词：防孤岛；光伏电站；应用引言当光伏电站出现孤岛效应时，即当电网由于某种故障原因造成失压时，应具备快速监测孤岛并立即断开与电网连接的能力，局部电网出现孤岛会影响到供电质量和维修人员的生命安全，所以在光伏电站中必需要配备防孤岛保护装置。
而光伏防孤岛保护装置就是为了解决“孤岛效应”的。
防孤岛保护装置能够精确检定并网点的电压、频率，然后当电压、频率出现波动且大于定值时跳闸出口动作，断开并网开关。
1孤岛保护控制对于小功率的应用场合，GCI常采用孤岛保护控制，其基本原理为：GCI首先检测出孤岛运行状态，然后进行孤岛保护，使GCI停止供电。
储能在分布式发电及微网中的应用及收益分析
储能在分布式发电及微网中的应用及收益分析随着可再生能源的快速发展，分布式发电和微网技术越来越受到关注。
在这些系统中，储能技术被广泛应用，以解决可再生能源的不稳定性和间歇性问题，提高能源利用率，降低能源成本，并提供能源可靠性。
储能技术在分布式发电和微网中的主要应用包括能量储备、电网稳定和频率调节、电网逆变控制及备用电源。
首先，储能技术用于能量储备，可以平衡可再生能源的不稳定性和间歇性。
分布式发电系统和微网能够通过储能技术在能源供应过剩时储存多余的能量，以供给供电不足时使用。
这样不仅可以减少能源的浪费，还可以提高能源系统的可靠性，避免供电中断。
其次，储能技术可以用于电网稳定和频率调节。
由于可再生能源的不稳定性，分布式发电系统和微网可能会对电网的稳定性和频率造成一定影响。
通过储能技术，系统可以调整能量的输出和消耗，使得电网的频率和电压保持稳定。
这对于维持电网的平衡非常重要，保证电网的安全运行。
储能技术还可以用于电网逆变控制。
在可再生能源发电系统中，储能技术可以将直流能源转换为交流能源，并将其输送到电网中。
储能技术可以通过电网逆变控制，将储存的能量转换为适用于电网供电的电能，从而实现能源的有效利用。
最后，储能技术还可以作为备用电源使用。
在分布式发电和微网系统中，储能技术可以作为备用电源，在电网供电中断或故障时提供电能。
这样可以提供电力系统的可靠性和鲁棒性，确保持续供电，减少电力中断对用户的影响。
对于分布式发电和微网系统来说，储能技术的应用可以带来多项收益。
首先，储能技术可以降低能源成本。
通过储存多余的能源，系统可以在低负荷时使用储能技术来供电，而不必从电网或传统的能源供应商中购买昂贵的能源。
此外，储能技术还可以通过电网逆变控制来降低能源的转换损失，提高能源的利用效率。
其次，储能技术可以提供更高的能源可靠性。
储能技术可以储存多余的能量，在电网故障或供电不足时提供补充能源，确保系统持续供电。
对于那些对电力供应稳定性有高要求的行业，储能技术的应用可以提供更可靠的电力供应。
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战发布时间：2022-06-14T07:16:54.649Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：刘克宁代明[导读] 介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势?从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。
国网山东青岛即墨区供电公司山东青岛 266200摘要：介绍了分布式发电、微网与智能配电网的基本概念和发展趋势?从分布式电源大规模接入的角度重点分析了分布式发电技术和微网技术对智能配电网的影响以及应重点关注的技术问题。
分布式发电技术有助于充分利用各地丰富的清洁可再生能源?但分布式电源大规模的并网运行将会对电力系统的安全稳定和调度运行带来一定影响；微网技术通过不同层次的结构为各种分布式电源的并网运行提供接口?是发挥分布式电源效能的有效方式；智能配电网则可通过对微网的有效管理实现分布式电源的灵活接入与整个电力系统的安全、可靠、经济运行。
最后?通过对三者的分析对实现智能配电网的思路与技术手段提出建议。
关键词：智能电网；分布式发电；微网；配电网随着科学技术的飞速发展，分布式电网技术得到广泛运用，已成为电能生产中关键的技术手段，实现分布式发电技术与微网以及智能配电网的有效结合，能够保证国家电力系统更加稳定且可靠的运行，同时改善电网系统在中低压层的运行，充分彰显出技术的优势，保证电力系统始终处于相对稳定的工作状态。
1 分布式发电分布式发电是通过对各种可用分散能源如可再生能源等的利用从而进行发电的技术。
分布式电源的容量一般是不同，小型的可以容纳几百千瓦以内的电能，而大型的分布式电源容量可以达到几兆瓦。
分布式发电技术具有灵活性、环保性、经济性等特点。
1.1 分布式发电的发展前景在分布式发电中，其千瓦电能发电的成本在不断降低，电能投入使用后，直接地降低了电能的使用成本，创造了良好的经济效益，并且由于分布式发电的特点，政府方面也加大了对该技术的支持力度，因此，该技术被广泛地应用到发电实际中，但是，小型的分布式发电是无法满足我国对电能的需求的，因此，便出现了并网发电的模式，该模式的提出是对电力系统安全稳定运行的一种挑战。
微电网的技术特点现状与未来发展
微电网的技术特点现状与未来发展1微电网的发展缘起分布式发电就是利用各种可用和分散存在的能源，如：太阳能、风能等可再生能源和天然气为燃料的冷/热/电联供系统。
分布式发电的特点主要表现为：位置灵活、分散，适应分散电力需求和资源分布；可以与大电网互为备份，改善供电可靠性；容易满足负荷需求，有利于可再生能源高效和规模化利用。
我国可再生能源发电模式是集中发电远距离输电与分布式发电相结合的方式。
为协调大电网与分布式电源间的矛盾，充分利用分布式电源为电网和用户带来的价值和效益，提出了微网（微能源网）的概念。
欧盟对于微电网的定义是：微网是利用分布式能源、储能装置和可控负荷共同组成的低压网络，容量范围从几百千瓦到几个兆瓦，能够与配电网并联运行，在上一级电网故障时可脱网独立运行，故障恢复后可重新并网。
国网电科院对微电网的定义是：微网是由分布式电源、储能和负荷构成的可控储能系统，可平滑接入大电网和独立自治运行，是发挥分布式电源效能的有效方式。
2微电网的特征微电网是指以分布式电源为主，利用储能和控制装置进行实时调节，实现网络内部电力电量平衡的小型供电网络，可并网运行也可离网运行。
由于风电、光伏发电等分布式电源具有分散性和间歇性的特点，对电网的电能质量、控制保护、运行可靠性带来不利影响，随着储能和运行控制等技术的进步，本世纪初欧美部分学者提出了微电网概念。
总结美国、欧洲、日本等国20个微电网试点工程，具备以下四个基本特征：1.微型：微电网电压等级一般在10kV以下；系统规模一般在兆瓦级及以下；与终端用户相连，电能就地利用。
2.清洁：微电网内部分布式电源以清洁能源为主，或是以能源综合利用为目标的发电形式。
天然气多联供系统综合利用率一般应在70%以上。
3.自治：微电网内部电力电量能实现基本自平衡，与外部电网的电量交换一般不超过总电量的20%。
4.友好：微电网对大电网有支撑作用，可以为用户提供优质可靠的电力，能实现并网/离网模式的平滑切换。
含分布式发电系统的微网技术研究综述
含分布式发电系统的微网技术研究综述一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源和分布式发电技术得到了广泛的关注和应用。
微网作为整合分布式发电系统和负荷的一种有效方式，其研究和发展对于实现能源可持续发展、提高能源利用效率、增强电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在对含分布式发电系统的微网技术进行全面而深入的研究综述，分析当前的研究现状和发展趋势，以期为相关领域的研究者和从业者提供有益的参考和指导。
本文将首先介绍微网的基本概念、特点以及其在能源领域的应用价值。
随后，将对分布式发电系统的主要类型、运行原理及其与微网的融合方式进行详细阐述。
在此基础上，本文将重点分析微网的控制策略、能量管理、保护技术等方面的研究现状，探讨微网在并网和孤岛模式下的运行特性及优化方法。
本文还将对微网的经济性、环境效益和社会影响进行评估，以期从多个维度全面展现微网技术的优势和挑战。
本文将总结当前含分布式发电系统的微网技术研究的主要成果和不足，并对未来的研究方向和应用前景进行展望。
通过本文的综述，期望能够为推动微网技术的进一步发展和应用提供有益的借鉴和启示。
二、分布式发电系统概述分布式发电系统（Distributed Generation，DG）是指将小型、模块化的发电设备安装在用户侧或接近用户侧的电力系统中，以提供电力和热能供应。
这种发电方式不同于传统的大型集中式发电站，其规模较小，分布广泛，可以灵活应对电力需求的变化，提高电力系统的可靠性和稳定性。
分布式发电系统的主要特点包括：一是靠近用户，可以减少电力传输和分配过程中的能量损耗，提高能源利用效率；二是可以利用多种可再生能源，如太阳能、风能、生物质能等，实现能源的可持续利用和环境保护；三是具有灵活性和可调性，可以根据电力需求的变化进行快速响应，提供电力支撑和调峰调频服务；四是能够与用户侧的其他设备进行互动和集成，形成微电网，实现能源的优化配置和智能化管理。
分布式电源与微电网
微电网结构示意图
智能微电网模拟系统图
微网的控制结构：（分为三层）
微电网能量管理系统各模块间关系
某风电场监测
振动信号
定子、转子电压、电流动态同步信号 振动信号
配网设备、线路、变电站局放、 温度、外观等
覆冰、腐蚀、外 观、场景 图像
发展及应用情况
国外发展情况： 美国：
美国是最早提出了微电网概念的国家，在世界微电网的研究和实践中居 于领先地位，拥有全球最多的微电网示范工程。美国微电网示范工程地域分 布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富，主要用于集成可再 生分布式能源、提高供电可靠性及作为一个可控单元为电网提供支持服务。
北京延庆智能微电网； 西安世园会智能电网展示项目
发展及应用情况
上海、北京、广州等大城市，10多年前就尝试分布式供电，已有成功 范例。
2005年，我国首个分布式电力技术集成工程中心落户广州，标志着我 国分布式供电技术进入实质性发展阶段。
冷热电三联供技术应用最广泛，发展前景较好，我国大部分地区的住 宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等，都有供电、供暖及制冷需 求，而且很多地方配有自备发电设备，这些都为冷热电三联供提供了 市场。
冷热电三联供 CCHP（Combined Cooling, Heating and Power）
分布式系统的储能
由于自然资源的特性，可再生能源用于发电时其功率输出具有明显的 间歇性和波动性，其变化甚是可能是随机的，容易对电网产生冲击， 严重时会引发电网事故。 为充分利用可再生能源并保障其供电可靠性，就要对这种难以准确预 测的能量变化进行及时的控制和抑制。 储能装置，就是用来解决这一问题。
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展的迫切需求，分布式发电、微网与智能配电网技术已成为电力系统领域的研究热点与实践方向。
分布式发电（Distributed Generation，DG）指的是在用户端或靠近用户端的小型、模块化、分散的发电设施，它们能够与大电网互为补充，提供稳定可靠的电力供应。
微网（Microgrid）则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，能够在孤岛或并网模式下运行，提高电力系统的灵活性和可靠性。
智能配电网（Smart Distribution Network）则通过先进的通信、测量和控制技术，实现对配电网的实时监控、优化调度和故障自愈，提高电力系统的运行效率和供电质量。
这些技术的发展和应用，对于缓解能源危机、优化能源结构、提高能源利用效率、减少环境污染等方面具有重要意义。
随着技术的快速发展和应用的不断深化，也面临着诸多挑战，如系统稳定性、经济性、安全性、环境保护等方面的问题，需要我们在实践中不断探索和创新，推动这些技术的持续发展和优化。
本文将从分布式发电、微网和智能配电网的基本概念出发，深入探讨这些技术的发展历程、现状以及未来趋势，并分析其在应用中面临的主要挑战和解决策略。
期望能够为相关领域的学者和实践者提供参考和启示，共同推动电力系统的智能化、绿色化和可持续发展。
1. 分布式发电、微网与智能配电网的概念及重要性分布式发电（Distributed Generation，DG）指的是在电力系统中，将小型的、模块化的发电设施分散地布置在用户侧或接近用户侧，通常包括风能、太阳能、生物质能、小水电、燃料电池等多种类型。
这种发电方式与传统的大型集中式发电站不同，具有投资小、灵活性强、环境友好等特点。
通过分布式发电，可以实现对电能的近距离供应，降低传输损耗，提高电力系统的效率和可靠性。
微网（Microgrid）则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，可以在并网和孤岛两种模式下运行。
含多种分布式电源的微网动态仿真_郭力
含多种分布式电源的微网动态仿真郭 力,王成山(天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室,天津市300072)摘要:通过算例仿真研究了不同分布式电源配置方案下低压微网从并网模式向孤网模式转换的动态运行特性,获得了分布式电源的功率、微网电压和频率的变化规律。
如果选择微型燃气轮机作为微网的功率支撑手段,在微网从并网向孤网过渡过程中,系统频率波动较大,且部分分布式电源有可能在低频保护动作下与电网隔离,不利于微网的稳定运行;增加储能设备后,储能设备对于微网的稳定运行可发挥重要的作用。
采用下垂控制策略的蓄电池在微网孤岛运行时可以快速为系统提供有功、无功支撑,有效抑制了由于燃气轮机动态响应速度慢引起的电压和频率偏差。
关键词:微网;仿真;分布式电源;稳定性中图分类号:TM 61;TM743;TM 727.2收稿日期:2008-07-11;修回日期:2008-11-01。
国家自然科学基金资助项目(50625722);教育部科学技术研究重大资助项目(306004);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(07D0001)。
0 引言微网是指由分布式电源(DG )、储能系统、负荷和保护装置汇集而成的配电子系统[1-2]。
并网运行时,微网通过公共连接点(PCC )与主电网连接。
当主配电网中发生故障或出现较大扰动时,微网迅速与主配电网解列,独立向其内部重要负荷供电;当主配电网故障消失、完全恢复正常后,微网还可以通过并网控制再次与主配电网连接,重新进入并网运行状态[3-4]。
为了保证微网在不同运行模式下的电压和频率稳定,需要对微网中的各种DG 采取合理的控制策略,以实现微网运行模式之间的平滑过渡。
微网中不同类型DG 的控制特性和动态响应速度不同。
本文通过算例仿真研究了2种DG 配置方案下低压微网的动态行为,重点研究了储能设备在微网运行控制中的作用。
1 DG 模型1.1 异步风力发电机异步风力发电机原理性仿真模型如图1所示。
风机的机械传动部分采用两质块模型[5]。
分布式电源与微电网发展近况-苏剑
标、非线性的复杂问题。
关键技术研究：
• 微网内分布式电源的功率预测技术 • 含多种分布式电源、融合辅助服务与需求侧响
应的微网能量优化管理方法 • 微网内多种类型储能装置的优化运行调度策略
1
分布式电源概况
• 实现高渗透率分布式电源的并网运行 • 探索各种典型能源形式分布式电源的合理并网模式 • 通过建设1个微网工程，实现多种分布式电源的综合利用
P11
中国电科院相关工作
中新天津生态城智能电网综合示范工程
n 智能营业厅风光储微网解决方案
市电
• 能源结构：光伏30kWp，风电 5kW，配置25kW*2h锂离子电池
额尔古纳太平林场
微网的运行控制
微网的控制系统架构
微网的运行控制
微网的控制系统架构
配电网调度层：
• 在特殊情况下，微网可作为配电网的备用电源在电网调度下对电网提供有效支撑； • 正常运行时参与电网经济运行调度，在电力市场环境中利用自身的储能参与电网的
削峰填谷。
微网集中控制层：
• 主网与微网间的接口，与配电网调度层交互信息； • 实行对分布式电源/储能/负荷层的优化控制策略，实现微网在并网、孤网状态下的
• 研究可实现并网/孤网无缝切换的解并列技术 • 微网的黑启动技术
当前研究热点
微网多元复合储能技术
技术需求：
• 微网不同的应用需求对储能技术的技术性能要求不同； • 一种储能元件很难同时满足大容量和快速响应大功率的技术要求； • 如何优化规划和协调控制多元复合储能，以获取更高的技术性能和经济指标，是
分布式电源与微电网发展近况
分布式发电与微电网技术
独立运行
并网运行
光伏发电系统示意图
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发技术
燃料电池主要包括碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、 磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发电技术
燃料电池的分类及特性
(2)采用同期或准同期装置与配电网并网时，不应造成电压 过大的波动。
(3)分布式发电的接地方案及相应的保护应与配电网原有的 接地方式相协调。
一、分布式发电
分布式发电与并网技术
分布式发电接入配电网的基本要求
(4)容量达到一定大小的分布式发电，应将其连接处的有功 功率、无功功率的输出量和连接状态等方面的信息传给配电网 的控制调度中心。
分布式发电的基本概念
分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布 式发电(Distributed Generation，DG)指为满足终端用 户的特殊需求、接在用户侧附近的小型发电系统。
分布式电源(Distributed Resource，DR)是指分布 式发电与储能装置(Energy Storage，ES)的联合系统 (DR=DG+ES)。它们的规模一般不大，通常为几十千瓦到 几十兆瓦，所用的能源包括天然气(含煤层气、沼气等)、 太阳能、生物质能、氧能、风能、小水电等洁净能源或 可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超 级电容器、飞轮储能等。
浅析微网在未来电能供应中的重要作用
备切断与大 电网的联 系， 在孤 网模式下运行 ； 当主电网的 故障消除 ， 恢复正常供 电的时候 ， 主隔离器重新合上 ， 微 网成 为并 网运 行 ，保 证系统平 稳过渡 到孤 网运 行前 的
状态 。
（微 网技术 的出现 ， ２ １ 使电力系统 的安全性 和可靠 性
得到了提高 。如今 ，我国六大区域的电网的互联 已经实 现， 电网建设已经迈人了大 电网、 电压 、 高 长距离 、 大容量 的阶段 ， 这必然使得 网架结构更加复杂 。 ０ ８ ， ２ ０ 年 由于我 国南方地 区的低温雨雪天气所造成的电网设施大面积瘫 痪， 严重影响了社会经济发展和居民的正常生活。 这使我
品质。
（应为对专业基础理论知识要求较高的实操类内容。 １ ）
（应有明确 的职业导向 ， 目标任务清晰 ， ２ １ 且 具有可行 性、 易操作性 。
电子质量 （ １第０ 期） ２２ ５ ｏ
浅析微网在未来电能供应中的重要作用
运行方式 ，这样 就使得微网及其分布式电源的可靠性大
大地提高 ， 系统安全得以保 障。
控性加强 ； 而对用 户来说 ， 网是 自治的 电力系 统 ， 微 可靠
性有 了保证。
（ 组件多样化 ： 网当中的电源除了传统 电源外 ， ２ ） 微 还
２１ ． 微网的机构
３微 网对我国电力发展 的重要意义
每个 国家有着不 同的发展模式 和不 同的国情 ，我 国
不能照搬其他 国家的电力发展模式 ，但是微 网技术的研 究对我 国电力系统来说 ， 不仅是 十分必要 的， 同时也是相
当迫切 的。 （ 微 网技术 的发展有利 于可再生能源发 电的并 网 ， １ １ 对新能源技术和环境的保护起到积极作用 。我 国的可再
分布式电源并网中微网技术的应用
分布式电源并网中微网技术的应用发表时间：2017-05-16T13:43:48.890Z 来源：《电力设备》2017年第4期作者：张郁静1 王小宇1 纪蕾2 [导读] 本文主要针对分布式电源并网中微网技术的可靠性、经济性、安全性以及其所存在的其他各方面的优势进行详细的分析，并据此对微网技术在未来的发展进行探讨。
（1.国网天津东丽供电公司 300300；2.国网天津城东供电公司 300250）摘要：在我国电网技术的不断发展中，应用分布式电源并网技术，会导致电网电压以及其质量等一些列问题。
但通过利用分布式电源并网中集成分布式电源和负荷的微网技术的应用，可以充分的解决目前分布式电源并网中所存在的众多技术性难题。
因此，本文主要针对分布式电源并网中微网技术的可靠性、经济性、安全性以及其所存在的其他各方面的优势进行详细的分析，并据此对微网技术在未来的发展进行探讨。
关键词：分布式电源；电网；微网技术如今，随着科技的进步与发展，微网技术在分布式电源中得到了广泛的应用，这主要是因为基于微网技术的分布式发电系统具有无可比拟的优点，例如它不仅能够帮助我们有效提高供电电源的可靠性，而且还能够有效扩大供电系统的容量，近年来微网技术也逐渐成为国内电气工程领域的研究重点。
为了能够更好的发挥微网的效用，也为了能够的人们能够了解微网，正确认识微网，笔者仔细研究中国微网技术的现状以及动态，本文笔者将会对微网的概念、优缺点、基本结构以及工作原理等方面做出详细的介绍。
希望中国微网技术能够与中国的实际情况相结合，实事求是，有效提高能源的利用率以及电能质量和供电可靠性，进而为新能源以及可再生资源并网发电领域提供新的技术支撑。
1.微网技术应用优点分析通过调查研究，我们对于微网技术有了比较全面的了解，微网技术在在分布式电源中具有非常多的优点。
对此笔者也进行了总结以及整理，认为微网技术在应用中的优点主要表现为为四个方面。
首先由于微网技术有效继承了单独分布式电源系统的优点，所以微网技术在应用的过程中能够为系统提供一个有效的方式来集成分布式电源。
微电网中的分布式光伏发电技术
对策 [J]. 通信电源技术 ,2013,30(2). [9]Morozumi, Satoshi. Micro-grid Demonstration Projects
in Japan[C]. Power Conversion Conference-nagoya. IEEE, 2007:635-642. [10]Lee J, Guo J, Choi J K, et al. Distributed Energy Trading in Microgrids: A Game-Theoretic Model and Its Equilibrium Analysis[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2015, 62(6):3524-3533. [11]Matamoros J, Gregoratti D, Dohler M . Microgrids energy trading in islanding mode[C]. Smart Grid Communications (Smart Grid Comm), 2012 IEEE Third International Conference on.IEEE, 2012. [12]Kim B G, Ren S, Schaar M V D, et al. Tiered billing scheme for residential load scheduling with bidirectional energy trading[C]. Computer Communications Workshops. IEEE, 2013: 363-368. [13]MondalA, Misra S. Game-theoretic energy trading network topology control for electric vehicles in mobile smart grid[J]. Networks Iet, 2015, 4(4):220-228.
省发改委为“山东省分布式发电及微电网工程实验室”揭牌
省发改委为“山东省分布式发电及微电网工程实验室”揭牌张劲
【期刊名称】《山东电力技术》
【年(卷),期】2018(45)11
【摘要】11月22日,山东省发展和改革委员会高技术处处长黄宁和副处长孙公平一行来我院调研指导工作,并为“山东省分布式发电及微电网工程实验室”揭牌。
国网山东省电力公司副总工程师、国网山东电科院院长苏建军。
国网山东电科院副院长刘洪正陪同调研。
【总页数】1页(PF0003-F0003)
【关键词】分布式发电;电网工程;实验室;山东;发改委;发展和改革委员会;总工程师;副院长
【作者】张劲
【作者单位】国网山东电科院
【正文语种】中文
【中图分类】TM61
【相关文献】
1.山东省内首个新能源分布式微电网工程并网发电 [J], ;
2.“分布式发电及微电网接入控制示范工程”通过验收 [J], ;
3.职业技能等级证书与专业人才培养方案融通路径设计——以用户侧微电网工程应用职业技能等级证书与分布式发电与微电网技术专业衔接为例 [J], 喻宙;胡斌;郝会
霞;张育善
4.智能电网项目蒙东分布式发电／储能及微电网接入试点工程通过验收 [J],
5.分布式发电及微电网工程实验室被认定为“山东省工程实验室” [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
储能有功功率
仿 时
45 m Pes(kW)— 储能 40
步长 真 间
显式 求解
35 30
25 20
孤岛运行
0 1 2 3 4 5 time(sec) 6 7
15
m_Pes---SSDG_显示积分 m_Pes---SSDG_隐式积分 m_Pes---SSDG_混合积分 m_Pes---DIgSILENT 8 9 10
-30.00 10.00 20.00 30.00 0.00 11:35:10 11:51:50 12:08:30 12:25:10 12:41:50 12:58:30 13:15:10 13:31:50 13:48:30 14:05:10 14:21:50 14:38:30 14:55:10 15:11:50 15:28:30 15:45:10 16:01:50 16:18:30 16:35:10 光伏输出功率 电池输出功率 联络线功率
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
t/s
t/s
t/s
开发了稳定性仿真程序：SSDG
（Stability Simulator for Distributed Generation ）
并网结构决定了分布式发电系统的稳定性仿真具有以下典型特征： 不计及电力电子的开关动作特性及网络电磁过程，可分析高渗透率下系统的稳定性 各元件时间常数差异较大，宜采用数值稳定性高的隐式算法克服刚性问题。 中低压配网中网络参数不平衡、负荷不平衡显著，需对三相不平衡进行精细建模。
L2 LJ-35 20m
中压子网2_B2节 点 中压子网3_B2节 点 低压子网DG1 低压子网DG2 低压子网储能1 低压子网DG3 低压子网储能2
L3
DG2
LJ-70
2 DG3
L4 LJ-50 20m
S2 LJ-70
LJ-50 15m
1
Smax=0/0/28kVA Smin=0/0/15kVA P.f.=0.89 Smax=15/0/0kVA Smin=8/0/0kVA P.f.=0.94
欧盟Benchmark低压微网系统仿真验证
对 于 含 多 种 分 布 式 电 源 ， 在 不 同 运 行 方 式 下 ， 采 用 多 种 控 制 方 式 的 复 杂 微 网 算 例 ， TSDG 和 SimPowerSystems 的仿真结果是一致的，验证了 TSDG 的算法的正确性和有效性，仿真结果表明 TSDG具有良好的数值稳定性和仿真精度。
仿真性能验证
对显式积分算法，隐式积分算法及显隐混合算法性能测试结果
联网运行模式
400 350 300 m es(kW)—异 步 风 机 10
异步风机 有功功率
仿 时
显式 步 真 长求解 间
隐式 求解
混合 求解
250
200
P
150
100
50
风速阶跃
0 10 20 30 time(sec) 40 50
本地日 常负荷
I_pv2 I_load2 Switch2 海水淡化
480节 200kW 柴油发电机 24kW海水淡化系统 300kW光储一体化逆变器
风机1出力 风机2出力
AC/DC/AC
I_wind1
AC/DC/AC
I_wind2
......
东福山岛工程是具有典型代表性的独立分布式能源微 网系统示范工程。其中，重点研究多种能源的运行 模式、相互影响与协调控制技术等涉及到独立微网 安全稳定运行的关键问题。
初始时定为16kw，之后分别为25kw，18kw， 25kw，30kw；光伏发电功率10~27kw之间变化
电气与自动化工程学院·
11:05:20 11:08:40 11:12:00 11:15:20 11:18:40 11:22:00 11:25:20 11:28:40 11:32:00 11:35:20 11:38:40 11:42:00 11:45:20 11:48:40
直驱风力发电系统 直驱风力发电系统 直驱风力发电系统 燃料电池发电系统 光伏发电系统 蓄电池发电系统 光伏发电系统 蓄电池发电系统
中压微网
S9-M-400/10,Dyn11 10/0.4kV,50Hz,400kVA uk=4%,rk=1%
3
电机侧 变频器
PQ&&MPPT PQ&&MPPT PQ&&MPPT
DG5
开发了暂态仿真程序：TSDG
（Transient Simulator for Distributed Generation ）
暂态仿真程序框架 状态变量分析 -难于实现，速度慢 节点分析 -易于实现，不灵活 联立求解 -计算精度 梯形积分 -数值稳定性 定步长 -计算速度 模型数学本质 代数方程 -直接法 微分方程 -差分化 非线性方程（组） -局部迭代、牛顿法 分布式发电系统的挑战 系统刚性，强非线性 多时间尺度、多速率特性 大量电力电子器件，控制环节多样
浙江省舟山东福山岛风光柴海水淡化 综合系统工程
现状：居民用电困难，驻军的柴油发电费用 昂贵。用水主要靠从舟山本岛运水和 雨水净化。 目标：建设一套清洁能源发电系统，依靠柴 油机和海水淡化对发电系统负荷进行 调节，为当地居民提供清洁的电力资 源和淡水资源。
东福山是舟山群岛最东端住人岛 ——东海第一哨 电气与自动化工程学院·
0
m_Pes---SSDG_显示积分 m_Pes---SSDG_隐式积分 m_Pes---SSDG_混合积分 m_Pes---DIgSILENT 60
1m 60s
6.672 s s
8.844 s 3.266 s 隐式 求解
7.828 s 1.594 s 混合 求解
9m 不稳 孤岛运行模式 s 定
60 55 50
-20.00
-10.00
基于滤波的联络线平滑功率控制
实验持续时间为11:35:10~16:35:10。期间通讯出了点状况 ，有两段时间没有数据更新导致联络线功出现了波动。
电气与自动化工程学院·
61850的探索
电气与自动化工程学院·
天津大学微网与智能电网实验室建设
天津大学微网与智能电网实验系统
标准算例设计
设计了中低压微网测试系统，以综合检验 稳定性仿真程序的仿真结果。
中压微网（10kV）
• 采用模块化形式设计，包含三个相同的子网 • 每个子网既可单独形成微网，也可组合成不同微网
低压微网（400V）
• 可接入多个分布式电源以及储能设备 • 负荷采用单相，三相不对称负荷等多种不对称形式 • 主馈线上设置两个联络开关，可组合成多个微网 控制方式 节点 分布式电源
3 1.4
PFC / W
PPV / W
PMT / W
-1000 1.4 -2000 7.99 7.995
2.5
1.35
8
8.005
8.01
8
8.02
8.04
2.2 7.99
1.2
2
7.995
8
8.005
8.01
1
1.5
0.8
1
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
0.6
0.5
6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10
浙江省舟山东福山岛风光柴海水淡化 综合系统工程
系 统 容 量
风电 210kW-7*30kW 光伏 100kW 铅酸蓄电池 2*240节 单体 2V/1000Ah 柴油发电机 200kW 海水淡化 24kW
光储一体逆变器 300kW
电气与自动化工程学院·
创新性工作：能量优化、综合监控
DC_BUS
能量流动方向
楼顶风力发电机组
楼顶光伏电池阵列
铅酸蓄电池储能系统
储能、光伏逆变柜
南京供电公司科技咨询楼智能化风光储微网项目
能量流动方向 光伏阵列 蓄电池组 DC/AC DC/AC
0.4kV AC_BUS
并网开关
微网系统容量
光伏系统 电池储能 风电机组1 风电机组2 50kW 300Ah、500V 7kW 8kW
网侧 变频器
Vdc_Q Vdc_Q Vdc_Q
S1
10m LJ-95
Smax=6/5/7kVA Smin=2.5/2/3kVA P.f.=0.92
L1 LJ-35 20m
DG1
LJ-35 10m
LJ-70
中压子网1_B2节 点
Smax=14/19/12kVA Smin=6/14/5kVA P.f.=0.85 Smax=0/10/0kVA Smin=0/4/0kVA P.f.=0.91
系 统 容 量
AC_BUS I_diesel
柴油发电机
I_battery1
蓄电池组1 蓄电池组2 DC/DC DC/DC
I_battery2 I_line
DC/AC
210kW风电-7*30 100kW光伏
Switch1 I_pv1 10kV
光伏阵列1 光伏阵列2
DC/DC DCDC
I_load1
铅酸蓄电池 2V/1200Ah
0.971
230 MATLAB TSDG 228 220.4 226 220.2
370 365 360 355 350
220.8 220.6
380 375 MATLAB TSDG
360 358 356 354 352 7.99 7.995
0.9705 0.97
rotor speed / rad/s
0.9695 0.969 0.9685 0.968 0.9675 0.967 0.9665 0.966 MATLAB TSDG 7 7.5 8 0.9697 0.9697 0.9696 0.9696 0.9695 8 9 8.02 8.04 9.5 10