微电网系统介绍-2016.5.9

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微电网是什么_微电网的概念及技术特点

微电网是什么_微电网的概念及技术特点微电网的概念微电网（Micro-Grid）也称为微网，是指由分布式电源、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。

微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。

微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。

开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。

它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。

由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源。

高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。

提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源。

通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器之间采用快速通讯通道。

采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。

微电网集中能量管理系统与就地控制器采用弱通讯连接。

微电网的特点微电网系统结构图微电网系统由于包含有数量众多、特性各异的多种分布式电源而成为一个大规模、非线性、多约束和多时间的多维度复杂系统，具有复杂性、非线性、适应性、开放性、空间层次性、组织性和自组织性、动态演化性等复杂系统特征，属于一类变量众多、运行机制复杂、不确定性因素作用显著的特殊的复杂巨系统。

光伏发电的微电网系统研究

光伏发电的微电网系统研究一、光伏发电的微电网系统概述微电网是指由分布式能源、负荷和能量存储设备组成的小型电网系统，可以独立运行，也可以与主电网相连。

光伏发电的微电网系统就是利用光伏发电系统作为主要的电力来源，结合储能设备和传统电力系统组成的微电网系统。

光伏发电系统将太阳辐射能转换为电能，通过逆变器将直流电转换为交流电，然后供给微电网系统或输送到主电网。

光伏发电的微电网系统具有以下特点：光伏发电系统无污染、无噪音，是绿色环保的电力来源；光伏发电系统与微电网系统结合能够提高电网的可靠性和稳定性，增加电力供应的灵活性；利用储能设备可以解决光伏发电系统的间歇性和不稳定性问题，保证微电网系统的供电质量。

光伏发电的微电网系统在城市、乡村和岛屿等区域都有着广阔的应用前景。

二、光伏发电的微电网系统关键技术1. 光伏发电技术光伏发电技术是光伏发电的核心技术，目前主要有单晶硅、多晶硅和薄膜光伏等技术。

单晶硅和多晶硅光伏具有高转换效率和稳定性，适合于大规模应用；薄膜光伏具有柔性、轻盈和透明等特点，适合于建筑一体化应用。

在微电网系统中，选择合适的光伏发电技术对于系统的性能和经济性至关重要。

2. 储能技术储能技术是微电网系统中的关键技术之一，可以解决光伏发电系统的间歇性和不稳定性问题。

目前主要的储能技术包括电池、超级电容和储热等技术。

电池储能技术具有高效、长寿命和环保等特点，适合于微电网系统的应用；超级电容具有快速充放电、高效率和无污染等特点，适合于辅助调节和瞬态响应；储热技术则可以将多余的光伏发电热能转化为热储能，用于供暖和热水等方面。

选择合适的储能技术可以提高微电网系统的自给自足能力和供电质量。

3. 电力调度技术电力调度技术是微电网系统中的智能管理技术，可以通过对光伏发电系统、储能设备和负荷的协调调节，实现光伏发电的合理利用和电力供给的智能化管理。

电力调度技术可以根据光伏发电系统的实时发电情况和负荷需求情况，合理调度储能设备的充放电，保证微电网系统的供电质量和经济性。

微电网监控系统

微电网监控系统第一点：微电网监控系统的概述微电网监控系统是一种新型的能源管理系统，它以微电网为管理对象，通过监控、控制、保护和优化等功能，实现对微电网的高效管理和运行。

微电网是由分布式电源、储能设备、负荷和能量管理系统等组成的，它既可以与传统电网并网运行，也可以独立运行。

微电网监控系统的主要作用是对微电网的各种设备和运行状态进行实时监控，确保微电网的安全稳定运行。

微电网监控系统的主要组成部分包括：数据采集与传输系统、数据处理与分析系统、控制与保护系统、人机交互界面等。

数据采集与传输系统负责实时采集微电网各种设备的运行数据和环境数据，并通过有线或无线的方式进行传输。

数据处理与分析系统对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，为控制与保护系统提供依据。

控制与保护系统根据数据处理与分析系统的结果，对微电网进行实时控制和保护，确保微电网的安全稳定运行。

人机交互界面则提供了微电网监控系统与操作人员之间的交互，操作人员可以通过人机交互界面实时查看微电网的运行状态，并进行相应的操作。

微电网监控系统具有以下几个特点：首先，它具有高度的集成性，可以对微电网的各种设备和运行状态进行全面监控。

其次，它具有高度的智能化，可以通过数据处理与分析系统，对采集到的数据进行智能分析，提取有用的信息。

再次，它具有高度的自动化，可以通过控制与保护系统，对微电网进行实时控制和保护，实现微电网的自动化运行。

最后，它具有高度的可扩展性，可以根据微电网的发展和需求，进行相应的功能扩展和升级。

第二点：微电网监控系统的应用微电网监控系统的应用非常广泛，它可以应用于各种场合，如商业建筑、居住小区、工厂、岛屿、偏远地区等。

在这些场合，微电网监控系统可以实现对微电网的高效管理和运行，提高能源利用效率，减少能源浪费，降低能源成本，同时也可以提高电力供应的稳定性和可靠性，减少停电事故的发生。

在商业建筑中，微电网监控系统可以实现对商业建筑的各种设备和运行状态进行实时监控，如空调、照明、电梯等，从而实现对商业建筑的能源管理和节能控制。

微电网的系统运行与管理

微电网的系统运行与管理现代社会对能源的需求越来越大，然而传统的能源供应方式却面临着许多问题，如供应不稳定、传输损耗大等。

为了解决这些问题，微电网作为一种新型能源供应方式应运而生。

微电网是由多个独立的能源系统组成，具有自主性和互联互通的特点。

它能够更加灵活地管理和分配能源，提高能源利用率和供应稳定性。

本文将从微电网的概念和组成、系统运行和管理以及未来发展等方面进行论述。

一、微电网的概念和组成微电网是指由分布式能源和其他电力设备组成的、具有清洁、高效和可再生特性的电力系统。

它由多个独立的发电单元、能源存储装置和负载设备组成，通过智能控制系统进行管理和运行。

微电网可以根据实际需求调整能源供应，实现能源的高效利用和稳定供应。

微电网的组成主要包括发电设备、能源存储设备和能源管理系统。

发电设备可以采用太阳能光伏、风能发电和小型水电等清洁能源形式，通过转化能源产生电能。

能源存储设备包括蓄电池和超级电容器等，用于储存和调节能源供应。

能源管理系统是微电网的核心部分，通过智能控制算法实现对各种能源设备的管理和分配，确保微电网的可靠运行。

二、微电网的系统运行微电网的运行方式与传统电网有所不同。

传统电网是集中化的能源供应方式，有一条主线路供电给所有用户，而微电网则是分散化的能源供应方式，每个用户都可以成为能源的生产者和消费者。

在微电网中，各个发电单元通过智能控制系统实现联网运行。

当某个发电单元发电能力不足时，其他发电单元可以通过联网共享多余的电能，确保供电的连续性。

此外，微电网还可以根据用户需求进行能源调度，对不同负载设备进行优化分配，提高供电效率和经济性。

在微电网系统运行过程中，需要通过监测系统对各个设备的状态进行实时监控。

当出现设备故障或供电不稳定等情况时，需要及时进行故障诊断和决策，确保微电网的正常运行。

同时，微电网还需要建立完善的能源交易和结算机制，实现能源的市场化运营和价值最大化。

三、微电网的管理微电网的管理是保障其正常运行和优化能源利用的关键。

微电网能量管理系统概述

微电网能量管理系统概述一、微电网能量组成微电网是近年来出现的一种新型能源网络化供应与管理技术的简称，它能够利地将可再生能源和清洁能源系统的接入，实现需求侧管理以及现有能源的最大化利用。

微电网将发电子系统、储能系统及负荷相结合,通过相关控制装置间的配合,可以同时向用户提供电能和热能,并能够适时有效地支撑大电网,起到消峰填谷的作用。

所以微电网概念一经提出,就引起世界能源专家和电力工业界的广泛重视,世界很多国家都加强了相关基础科学研究的力度,对微电网的认识随着研究的进行在不断地具体化、深入化和系统化。

而微电网对于解决我国现有大电网运行中凸显的问题,以及能源危机等相关问题,无疑是提供了一个好的解决途径。

1.1 风能风能是因空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量。

空气流具有的动能称风能。

空气流速越高，动能越大。

人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机，以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋转动力传送至发电机。

到2008 年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1 百万千瓦，供应的电力已超过全世界用量的1%。

风能虽然对大多数国家而言还不是主要的能源，但在1999年到2005 年之间已经成长了四倍以上。

风能优点：1.风能为洁净的能量来源。

2.风力发电是可再生能源，很环保。

3.风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。

4.风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。

风能缺点：1.风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。

2.进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。

3.在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储能技术发展。

1.2 光伏光伏是太阳能光伏发电系统的简称。

是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。

微电网系统

微电网系统目录1.微电网系统概述1.1 微电网系统微电网系统是一种新型网络结构，是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元。

微电网系统是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

微电网系统是相对传统大电网系统的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过开关连接至常规大电网。

微电网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统，包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。

1.1.1 光伏并网逆变器①光伏并网逆变器的发展概况光伏并网逆变器的发展源来已久，如今已经发展的十分成熟，其作用在于将PV组件产生的直流电转换为与电网同频同相的交流电，在传统的光伏发电系统有着广泛的应用。

近年来，随着微电网系统的快速发展，并网逆变器又被赋予了一种新的定义：分布式光伏电源。

它可以作为微电网系统的主电源，成为整个微网系统最核心的技术之一，又由于其电源性质的特殊性（电流源），它又可作为微网系统的补充电源。

②光伏并网逆变器的类型划分并网逆变器的拓扑结构纷繁复杂，一般分为半桥、全桥、两电平、多电平，以及单级式、双级式等类型，按照控制方式亦可分为SPWM控制型、SVPWM 控制型、CSPWM控制型等，按照电气隔离类型又可分为隔离型与非隔离型。

③三相光伏并网逆变器运行原理介绍图1三相并网逆变器控制框图图1所示为单级式非隔离三相并网逆变器的主电路拓扑及控制算法，本文所搭建的三相三电平并网逆变器的主电路及控制拓扑结构图如图1所示，由MPPT算法计算出最大功率点时的PV电压，然后控制系统使PV组件的电压维持在该电压处以保证系统能够输出最大功率（电压外环）。

并网电流经过dq 坐标变换后转变为Id与Iq分量，图1中Iq*即为有功功率轴的电流给定值，Id*即为无功功率轴的电流给定值，改变Iq*与Id*的值即可改变逆变器的输出有功功率与无功功率，而Iq*由电压外环产生，Id*由人为给定。

微电网概述

微电网从系统观点看问题,将发电机、负荷、储能装置及控制装置等相结合,
形成一个单一可控的单元,同时向用户供给电能和热能。

微电网中的电源多为微
电源,亦即含有电力电子界面的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏
电池以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置[1-2]。

它们接在用户侧,具有低成本、低电压、低污染等特点。

微电网既可与大电网联网运行,也可在电网故障或需要
时与主网断开单独运行。

微电网还可以作为一个可定制的电源,以满足用户多样
化的需求,例如,增强局部供电可靠性,降低馈电损耗,支持当地电压,通过利
用废热提高效率,提供电压下陷的校正,或作为不可中断电源。

在接入问题上,
微电网的入网标准只针对微电网与大电网的公共连接点,而不针对各个具体的
微电源。

微电网不仅解决了分布式电源的大规模接人问题,充分发挥了分布式电
源的各项优势,还为用户带来了其他多方面的效益。

不论是从环保的角度考虑开发、利用可再生能源，还是从我国大区电网互连、
“西电东送”的大环境下考虑提高供电可靠性，研究微电网作为现有骨干电网的
一个必要、有益的补充，具有积极的意义。

其中，对能量管理系统和协调控制技
术的研究是发展微电网的关键性问题之一。

微电网

微电网微电网（Micro-Grid）也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。

微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。

开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。

中国发展国外对于微电网的研究起步较早，在关键技术方面已取得一些突破，并在小规模微电网中得到验证。

其中美国、欧洲、日本及加拿大等建设了一批示范工程，为微电网的发展提供了一些经验借鉴，成为微电网领域领先国家。

国外正在推动微电网向更高电压等级、更大容量发展。

据《2013-2017年中国微电网行业深度调研与可行性分析报告》显示，国内微电网研究处于起步探索阶段，国家电网公司是微电网技术研究的主要机构。

2011 年8 月，国网电科院微电网技术体系研究项目通过验收。

该项目首次提出了我国微电网技术体系，涵盖微电网核心技术框架、电网应对微电网的策略、技术标准和政策等，制定了我国微电网发展线路和技术路线图，对我国微电网不同发展阶段提出了积极的意见和建议。

河北、天津、河南、浙江、珠海等地已经在进行微电网示范项目的研究及建设。

其中，珠海东澳岛微电网项目的建成，解决了岛上长期以来的缺电现象，最大程度地利用海岛上丰富的太阳光和风力资源，最小程度地利用柴油发电，提供绿色电力。

随着整个微电网系统的运行，东澳岛可再生能源发电比例从30%上升到70%。

微电网行业研究小组分析认为，微电网是大电网的有力补充，是智能电网领域的重要组成部分，在工商业区域、城市片区及偏远地区有广泛的应用前景。

随着微电网关键技术研发进度加快，预计微电网将进入快速发展期。

微电网简介

其设计理念是不采用快速电气控制、单点并网不上网、提供多样化的电能质量与供电可靠性、随时可接入的 DERs等。
3.各国微电网研究现状
（2）通用电气(General Electric Company，GE)全球研究(Global Research)”计划
其投资约400万美元。GE的目标是开发出一套微电网能量管理系统(microgrid energy management，MEM)，使它能向微电网中的器件提供统一的控制、保护和能量管理平台。
2008 年初的冰雪天气导致我国发生大面积停电，暴露了我国现有的网架结构在保障用户供电方面所存在的薄弱环节。微电网既可以联网运行，又可以孤岛运行，能保证在恶劣天气下对用户供电。
微电网在满足多种电能质量要求和提高供电可靠性等方面有诸多优点，使它完全可以作为现有骨干电网的一个有益而又必要的补偿。
3.各国微电网研究现状
3.1美国美国最早提出了微电网概念，近年来，其微
电网研究一直在有条不紊地进行着。 1999 年，可靠性技术解决方案协会(the
Consortium for Electric ReliabilityTechnology Solutions，CERTS)首次对微电网在可靠性、经济性及其对环境的影响等方面进行了研究。
3.各国微电网研究现状
美国近年来发生了几次较大的停电事故，使美国电力工业十分关注电能质量和供电可靠性，因此美国对微电网的研究着重于利用微电网提高电能质量和供电可靠性。
3.各国微电网研究现状
美国微网示范工程：（1）威斯康星大学麦迪逊分校微电网
该微网始建于2001年，总容量200kw, 电压等级为280V/ 480V.
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微电网系统在能源环保中的角色与效益

微电网系统在能源环保中的角色与效益随着能源需求的增长和对气候变化的关注，可再生能源的利用变得越来越重要。

在这个背景下，微电网系统作为一种新兴的能源管理技术，发挥着重要的角色，并带来了许多效益。

本文将探讨微电网系统在能源环保中的角色与效益。

一、微电网系统的定义和原理微电网系统是由多个分布式能源资源和负载设备组成的小型电力系统，可以独立运行或与传统电网进行互操作。

其主要原理是通过在小范围内集成可再生能源发电设备、储能装置和智能电网控制技术，实现局部能源的自给自足和能量平衡。

二、微电网系统在能源环保中的角色1. 提供清洁能源：微电网系统以可再生能源为主要发电方式，如太阳能、风能等。

相比传统的燃煤发电方式，微电网系统可以大幅减少二氧化碳和其他温室气体的排放，减缓气候变化，保护环境。

2. 实现能源多样化：微电网系统能够集成多种能源资源，如太阳能、风能、生物质能等，实现能源的多元化供应。

这种能源多样化不仅提高了能源的可靠性和稳定性，还减少了对传统能源的依赖，促进了能源的可持续发展。

3. 实现能量存储和管理：微电网系统配备了储能装置，如电池、超级电容器等，能够将多余的能量储存起来，用于高峰期或不稳定的供电情况。

通过灵活利用储能装置，微电网系统可以优化能源的利用效率，减少能源的浪费，提高能源的利用率。

4. 提高电力网络的可靠性和韧性：微电网系统具有自治、去中心化的特点，可以独立运行并与传统电网实现互操作。

当传统电网出现故障或自然灾害时，微电网系统可以切换为独立运行模式，提供可靠的电力供应，保障用户的用电需求。

5. 降低电网运营成本：微电网系统在分布式能源资源的就地供电和消纳方面具有优势，避免了能源传输损失和输电线路的投资。

同时，微电网系统还能够通过电力市场的参与和灵活的负荷管理方式，进一步降低电网的运营成本。

三、微电网系统的效益1. 节约能源成本：微电网系统能够更高效地利用可再生能源，减少对传统能源的需求，从而降低能源成本。

微电网系统介绍

微电网最大的特点是其既可以并入大电网，又可以作为独立电网运行，可以有效提高电网的抗灾害打击能力，保证网内电力供应的安全性。也可有效实现电力供应和消费的优质匹配，优化电力资源网内分配。能充分有效地解决风、光等分布式能源的并网等问题。
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二、典型方案
（1）海南某驻地岛在完全没有大电网的情况下，建设一个含风、光、柴、储一体的孤岛型微电网系统。
• 能源控制系统（暂态稳控、动态稳控、能源管
控制系统
理） • 监视控制系统
• 新型继电保护
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3、微电网的价值
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（1）提高可再生能源接入比例
并网 31%
15% 9%
通过微网控制系统，提高可再生能源接入微网的比例，更多消纳可再生能源。
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（2）高效用能
电网、分布式电源、储能、负荷各个单元间具备交互能力，各自可控，按不同的运行目的，达到最优的运行结果
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（2）某经济技术开发区智能微电网项目，包括2.1MW屋顶光伏、 2.5MWh储能、小风电示范、电动汽车示范、智能用电、园区高速通信、微网控制及能量管理系统等。
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2、微电网的构成
分布式电源储能负荷
• 可再生能源：光伏、风电、潮汐等 • 燃气发电机：燃气轮机、微燃机等 • 内燃机：柴油机 • 化学储能：铅酸、铅碳、锂电、钠硫矾液流 • 电磁储能：超级电容、超导磁储能 • 机械储能：飞轮、压缩空气、抽水蓄能 • 热储能：低温储能、高温储能
• 工业、商业、居民各类负荷
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（3）Байду номын сангаас济性好
➢错峰生产。配合阶梯电价和电力市场，把负荷尽量移到电价低的时段。 ➢主动配电。在电网有需要的时候，向电网提供电能返送。

智能微电网简介

智能微电网简介在当今能源领域，智能微电网正逐渐崭露头角，成为一种创新且具有重要意义的能源供应模式。

那么，什么是智能微电网呢？简单来说，智能微电网是一个小型的电力系统，它能够独立运行，也可以与大电网连接协同工作。

它就像是一个小型的、自给自足的能源社区，能够根据自身的需求和条件，灵活地调配和管理电力资源。

智能微电网通常由多个部分组成。

首先是电源部分，这可能包括太阳能光伏板、风力发电机、小型水力发电装置等可再生能源，也可能包含传统的柴油发电机等备用电源。

这些电源为微电网提供了电力的来源。

其次是储能系统，常见的有电池储能。

储能系统就像是一个电力的“蓄水池”，在电力充裕的时候储存能量，在需要的时候释放出来，起到平衡供需的作用。

再者是电力变换装置，用于将不同类型的电源输出的电能进行转换和调整，以满足电网的要求。

还有监控和控制系统，这是智能微电网的“大脑”，它能够实时监测电力的生产、储存、消耗等情况，并根据预设的策略和实际情况，对微电网进行智能控制和管理。

智能微电网具有诸多显著的优点。

其一，它能够提高能源的利用效率。

由于可以灵活地整合多种能源，根据不同能源的特点和供应情况进行优化配置，减少了能源的浪费。

其二，增强了供电的可靠性和稳定性。

在遇到大电网故障或自然灾害等情况下，智能微电网可以独立运行，保障关键设施和用户的电力供应，不受大电网故障的影响。

其三，促进了可再生能源的大规模应用。

通过将分散的可再生能源整合到微电网中，可以降低对传统化石能源的依赖，减少温室气体排放，为应对全球气候变化做出贡献。

其四，为偏远地区和特殊场景提供了有效的电力解决方案。

例如，在一些岛屿、山区、矿区等难以接入大电网的地方，智能微电网可以实现本地的电力自给自足。

智能微电网在实际应用中有着广泛的场景。

在工业园区，企业可以建设自己的智能微电网，结合自身的生产特点和能源需求，实现能源的优化管理和成本控制。

在社区和住宅区，智能微电网可以为居民提供更加清洁、可靠和经济的电力服务，同时还可以促进居民参与能源管理，提高能源意识。

微电网系统的组建和运维技术研究

微电网系统的组建和运维技术研究微电网是一种将分散在地区或建筑物内的小型电力设备通过互联互通、自治管理的方式组成的独立电力系统，它具有高效、智能、安全、可靠等特点，适用于各种场景，特别是在一些偏远地区、岛屿、山区、农村等地区，由于传统电网难以覆盖全面，微电网系统已经成为一个重要的选择。

本文将针对微电网系统的组建和运维技术进行研究。

1. 微电网系统的组建1.1 微电网系统的概念微电网系统由分布式能源发电设备（如太阳能发电、风能发电）、储能设备、供电设备和智能电网与物联网技术组成，实现能源优化配置和高效供电的目的。

1.2 微电网系统的分类根据微电网系统各个节点的连接方式和能源输出形式，可将微电网系统分为耦合型和非耦合型两种类型。

耦合型微电网是一个能源输入和输出衔接保存的电力系统，能够实现与原电网的互联和交互作用。

非耦合型微电网不依赖与原电网的输电线，通过内部自供电的方式实现自我运转。

1.3 微电网系统的构成微电网系统的构成包括能源储存设备、能源发电设备、电池组、逆变器、电网保护装置、数据采集器、智能控制硬件和通讯模块等组成。

2. 微电网系统的运维技术2.1 能源数据采集能源数据采集是运维技术中非常重要的一项工作。

通过对微电网系统的数据进行采集和分析，可以实现能源的优化配置和调度，也可以监控设备的状态和风险，实现决策的高效和及时。

数据采集需要使用传感器、数据记录仪、通讯设备和云计算平台等技术手段。

2.2 健康检测与维护微电网系统中的各种设备需要经常检查和维护，以保证它们的健康长期运行。

健康检测和维护需要使用传感器和数据采集器进行监控，检查电源、电池、逆变器、通信系统和保护系统等关键设备，并及时发现问题并解决。

2.3 电力管理和控制微电网系统中包括多种能源设备，如太阳能电池板、电池组、逆变器、发电机组和节能设备等，对它们进行电力管理和控制是必要的。

电力管理和控制需要使用智能控制技术和数据模型，通过自主控制或集中控制实现能源的优化配置和运输，达到降低成本、提高效率、保证供电质量的效果。

微电网的总体结构

1 分布式发电（DG）
DG可以是以新能源为主的多种能源形式，如光伏发电、风力发电、燃料电池等，也可以是以热电联产（Combined Heat and Power,CHP）或冷热电联产（Combined Cooling、Heat and Power,CCHP）形式存在，就地向用户提供热能，提高DG利用效率和灵活性。
• 下层称为就地控制层，负责执行微电网各DG调节、储能及充放电控制和各种负荷控制。
1 配电网调度层
配电网调度层为微电网调度系统，从配电网的安全、经济运行的角度协调调度微电网，微电网接受上级配电网的调节控制命令，其具体实现的功能为以下几个方面。
（1）配电网调度层
• ①使微电网对于大电网表现为单一可控、可灵活调度的单元，既可以与大
• ④正常运行时可使微电网参与大电网经济运行调度，提高整个电网的运行经济性。
2 集中控制层
集中控制层为微电网的控制中心（Micro-Grid Control Center,MGCC）是整个微电网控制系统的核心部分，集中管理DG、储能装置和各类负荷，完成整个微电网的监视和控制。根据整个微电网的运行情况，实时优化控制策略，实现并网、离网、停运的平滑过渡；
4 控制装置
由控制装置构成控制系统，实现分布式发电控制、储能控制、并离网切换控制、微电网实时监控、微电网能量管理等。
3、微电网的体系结构
微电网三层控制方案结构
• 图为许继集团有限公司采用的微电网三层控制方案结构，最上层称为配电网调度层，从配电网的安全、经济运行的角度协调调度微电网，同时接受上级配电网的调节控制命令。
• 当微电网孤网运行时，储能设备是微电网能否正常运行的关键元件，它起到一次调频的作用。

什么是微电网_技术应用

什么是微电网_技术应用微电网是指由分布式电源、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。

那么你对微电网了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是微电网的内容，希望大家喜欢!什么是微电网微电网(Micro-Grid)也译为微网，是指由分布式电源、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。

微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题[1] 。

微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。

微电网的分类直流微电网：分布式电源、储能装置、负荷等均连接至直流母线，直流网络再通过电力电子逆变装置连接至外部交流电网。

直流微电网通过电力电子变换装置可以向不同电压等级的交流、直流负荷提供电能，分布式电源和负荷的波动可由储能装置在直流侧调节。

交流微电网：分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线。

目前交流微电网仍然是微电网的主要形式。

通过对PCC 处开关的控制，可实现微电网并网运行与孤岛模式的转换。

交直流混合微电网：既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电。

中压配电支线微电网：以中压配电支线为基础将分布式电源和负荷进行有效集成的微电网，它适用于向容量中等、有较高供电可靠性要求、较为集中的用户区域供电。

低压微电网：在低压电压等级上将用户的分布式电源及负荷适当集成后形成的微电网，这类微电网大多由电力或能源用户拥有，规模相对较小。

微电网技术应用微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。

微电网控制简介

微电网的特点：
并网针对公共连接点
以非集中的方式协调分布式电源，减轻
电网负担
提高大电网的黑启动速度
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式
并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。
孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间电能以满足微电网内部需求和稳定。
常用微电网的控制策略
01 主从控制
02 对等控制
03 04 负荷频率二次控制
联络线控制
主从控制
主从站控制方式是指在微电网由于强制或计划与大电网脱离运行，工作在孤岛状态时，一个微电源以主站的方式运行在VSI模式提供参考电压和频率，其他微电源以从站的方式运行在PQ模式提供恒定出力。该控制方式简单、易实行，并且对孤网运行时保证供电质量有较强的优势。但该方法也有较多的局限性：（1）其要求选择一个电源作为主站,来负责孤网时的电压频率的稳定问题。该主站的选择有较大的限制性：其一，其必须具备较快的出力调节能力；其二，其必须具备足够大的出力。（2）该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用，但其不能实现使微电网运行在诸如电能质量、经济性、稳定性等多目标最优的状态，这与广义上的协调控制是不符合的
V-F控制
V-f控制即恒压恒频控制，指的是通过控制手段使逆变器输出端口电压的幅值U和频率f保持恒定。
微网中逆变器的电压和频率控制是电网在孤岛运行中提供强有力的电压稳定和频率稳定保障，与传统电力系统的频率二次调整类似。当大系统发生故障时，微电网与大电网发生解列，由于微电网的内部功率不平衡所带来的一些列问题都可以有V/f控制来解决。

微网监控系统介绍

微网监控系统介绍微电网监控系统在微电网系统中处于核心地位，是对微电网执行测量、监视、控制、保护以及高级策略实现的监控系统。

在实现微电网的实时能量调度与管理、跟踪、监测等方面有举足轻重的作用。

1、系统拓扑图1 微电网系统拓扑用例（并网型）1.1 系统拓扑结构微电网系统采用三层拓扑结构：●微电网执行层：分布式发电单元、智能网关断路器、负荷等。

●微电网协调层：微网中央控制器。

● 微电网管理层：能量管理系统、SCADA监控系统。

其中，分布式发电单元有风力发电系统、光伏发电系统、储能系统等；负荷系统由必须保障的重要负荷和其他可切除的非重要负荷，系统中的各微源都要接受微网中央控制系统的调度，并网型微电网既可以并网运行，也可以脱离大电网孤岛模式运行。

1.2监控系统特点a) 监控系统具备并网和孤岛两种运行模式控制算法，并且可以控制两种运行模式间实现平滑切换。

b) 系统采用三层控制架构（能量管理及监控层，中央控制层和底层设备层），既能向上级电力调度中心上传微电网信息，又能接收调度下发的控制命令。

c) 系统可对负荷用电进行长期和短期的预测，通过预测分析实现对微电网系统的高级能量管理，使微电网能够安全经济运行。

d) 系统支持IEEE1588微秒级精确时钟同步。

e) 支持B/S和C/S结构，支持多任务、多用户，前/后台实时处理。

2、监控系统功能微网监控系统由微网中央控制器（MGCC）、能量管理系统及SCADA监控系统组成。

图2 微网监控系统功能框图2.1微网中央控制器（MGCC）图3 微电网中央控制器微电网中央控制器主要对系统中分布式电源、储能、负载等底层设备及节点信息进行数据采集并按管理层策略做出实时控制，实现微网系统安全运行及经济利益的最优化，主要功能有：●对执行层的分布式电源、储能系统、负荷及节点进行数据采集、监控，分析及控制。

●可智能分析管理层下发的微网控制策略进行实时控制，确保微电网稳定运行。

●可实现二次调频调压、预同步、并离网平滑切换、孤岛监测等算法。

微电网模拟系统

微电网模拟系统本系统分为两个三相逆变系统，逆变器 1 采用软件生成三相spwm 波，通过IR2110 驱动MOS 管，最后通过LC 滤波产生三相正弦波，通过电压传感器反馈输出交流的有效值给单片机，软件通过采样得到的有效值进行PID 控制算法，来控制SPWM 波，达到稳压的目的。

逆变器 2 电路主拓扑与逆变器一样，控制方法采用了硬件三相滞环比较型电流跟踪法。

可以输出恒定的交流电流，通过采集逆变器1 的电流波形，送入逆变器 2 控制系统的调制波输入，逆变器2 输出电流就会跟踪调制波的波形，达到同频同相的目的，通过控制调制波的的放大系数，可以改变两个逆变器的电流比，让两个逆变的电流比值恒定。

标签：三相逆变器;交流并联供电;SPWM 控制;滞环跟踪控制1 系统方案对竞赛题目进行分析，由于题目要求逆变器输出线电压的负载调整率低于0.3%，可见逆变器并联供电的时候必须保证输出线电压恒定。

另一方面，题目要求两个逆变器在输出时能够做到功率分配的控制，也就说明逆变器必须也能够有效地控制各自的输出电流。

需要同时实现并联系统三相输出的恒压和各逆变器的恒流控制，是本次竞赛题目的难点所在。

下面则针对于本题的要求，对控制方法的方案设计进行讨论。

控制方法的论证与选择为了解决题目要求的对输出线电压的恒压控制，并做到对各个逆变器的恒流控制，可以考虑对两个逆变器采用不同的控制策略。

对逆变器 1 做恒定线电压的闭环控制，在负载不变的情况下，并联系统输出的总电流是恒定的。

在此基础上，对逆变器2 做恒流并网控制，将逆变器 1 的输出视为主电网，控制逆变器2 的输出并网电流恒定。

那么只要使得逆变器2 的给定电流与总电流之间保持一定的比例关系，就可以保证逆变器 1 和逆变器 2 的输出电流能够按照设定的比例分配。

但是对于两个逆变器的控制方案，也有多种选择，下面分开进行讨论：方案一：采用单片机控制两个逆变器，在输出进行反馈两路电压电流信号进入单片机，采用PID 算法控制定时器输出占空比，从而控制输出电流和电压，方法简单，容易实现。