微电网规划设计关键技术分析与展望 申惠琪

微电网规划设计关键技术分析与展望申惠琪

发表时间：2018-12-26T14:53:03.853Z 来源：《河南电力》2018年13期作者：申惠琪1 陈鹏2

[导读] 随着微电网应用领域的逐渐扩大，微电网的类型、功能以及组网和组群方式呈现多样性，导致微电网规划设计具有与传统电网不同的特点和要求，需专门研究适用于不同类型和组网方式的微电网规划设计方法。

（1.国网冀北电力有限公司经济技术研究院北京海淀区 100038；

2.国网冀北电力有限公司工程管理公司北京丰台区 100070）

摘要：随着微电网应用领域的逐渐扩大，微电网的类型、功能以及组网和组群方式呈现多样性，导致微电网规划设计具有与传统电网不同的特点和要求，需专门研究适用于不同类型和组网方式的微电网规划设计方法。同时，微电网及微电网群的大规模接入必然对配电网的安全、可靠运行产生深刻影响，所以有必要开展配电网与微电网协同规划技术研究。

关键词：微电网规划设计；关键技术；展望

1微电网规划设计关键技术

1.1电网规划阶段

在进行电网的规划时，直接影响到电网安全的关键因素就是对电压的选择，所以在进行电压选择时必须要确保电压的等级，然后在进行科学、合理的选择。当前，实际运行的微电网电压过高或是较低的问题是极易产生的，一旦发生安全事故，必然会造成严重的损失。针对这种问题，在选择电压级时，必须充分考虑实际的情况，选择合适的等级，可以有效的防止安全事故的产生。在规划设计时，还要确保电网供电具有合法性，必须是符合国家规定标准的情况向进行内容规划及处理机制，严格遵循规定标准的具体规定。

1.2电网网架形式

电网网架的形式需要慎重的选择，尤其是对城市的变电站进行选择时，它的灵活以及可靠性都要求较高，必须选用双环双链式。但农村的变电站要求并不太高，单辐射或是单链单环即可满足设置需求。同时网架形式的选择，必须需要结合城市的未来发展规划、方向进行综合性的考虑，从而有效的提高自身的价值，更具实用性。

1.3负荷预测方式

受外界各种因素的不同反应，地域的用电量总和容易产生微妙的变化。例如常见的天气变化因素、设备事故、大型的社会活动等都会对其产生一定的影响。为了有效的解决这些题，根据不断的实践经验，以及科技水平的发展，进行不断的总结，从而寻找到一些新的预测方式。可按照以下几点进行：首先，人工神经网络，这是一种通过模拟动物的神经建立的一种数学模型，通过系统的复杂性，从而达到处理信息的方式。这种方式可以有效的完成计算的分析工作，所以比较适合进行电力负荷预测工作。其次，专家系统预测法，由于电网数据会反馈在专门的数据库中，所以可以根据发展的实际情况，以及最终的分析结果在结合数据库中的信息数据进行判断，从而达到预测负荷的作用，还可以保证数据的精准性。但是这种方法还是有一定的弊端就是预测的时间比较长。最后，模糊神经网络法，这种方式也是应用程度比较广泛的一种方式。

1.4综合能源系统

综合能源互联系统是能源互联网的重要组成部分，将电力网、天然气网、热力网、氢气网、交通网等互联，通过优化设计和协调运行，实现多能互补和替代用能。综合能源系统因地制宜，充分利用当地光伏、风电、地热等可再生能源，满足终端用户的冷、热、电、气等多种能源需求，降低用户的综合用能成本，提高能源利用效率，降低污染物排放，实现安全、可靠、清洁、高效、环境友好和可持续发展。

2微电网规划设计关键技术展望

2.1微电网-配电网协同规划

（1）开展微电网与配电网适应性评估方法及提升策略研究。针对典型微电网负荷形态及外特性，研究建立考虑故障恢复、网络重构、电压调节等因素的微电网仿真计算模型。研究考虑故障处理策略的配电网及微电网可靠性评估技术，探索配电网及微电网可靠性评估方法，提出计及微电网贡献的配电网可靠性提升策略。研究微电网电压无功调节特性，建立计及典型微电网特性和不同渗透水平的配电网电压无功优化模型，提出考虑投资成本和运行经济性并计及微电网电压调节能力的无功优化配置方案。探索以可靠性和电压质量为约束，以经济性最优为目标的微电网接纳能力评估方法，对影响接纳能力的因素进行灵敏度分析，提出微电网接纳能力的提升策略。

（2）开展微电网与配电网协同规划技术原则及典型供电模式研究。考虑微电网类型和规模、运行控制模式、渗透水平和供电可靠性需求等因素，探索电网供电区域划分原则与划分标准，差异化指导微电网－配电网协同规划建设。以提高供电可靠性、电能质量、设备资产利用率以及投资经济性为目标，研究涵盖网架结构、配电自动化、设备选型、通信配置及运行控制等因素的微电网－配电网协同规划技术原则，并优化适应于不同类型微电网的配电网典型供电模式，提高配电网与微电网整体性能。

2.2微电网群分层分区规划设计

单微电网、独立存在的多个微电网和微电网群相比，微电网群因为是多个互联网相结合而成的，其更具备组网模式以及交直流特性，多样性的运行方式等特性，出现的各种的耦合关系是比较复杂的。

2.3微电网模块化设计

目前针对微电网工程设计的研究较少，微电网示范工程在设计中缺乏统一技术原则和建设模式，通常采用定制化设计方案。定制化设计方案个体性强、通用性差，且投资成本高、建设周期长，推广性差，设计质量难以保证，由此导致部分项目实施过程中出现可再生能源无法高效利用和就地消纳、能源系统的综合利用效率低等问题。应探索研究微电网模块化设计理念，结合模块化设计思想将传统的“建设微电网”转变为“配置微电网”，从而使设计方案更具有科学性、典型性与普适性。微电网模块化设计应重点研究微电网基本模块设计及功能划分、微电网模块化架构设计与组合配置、微电网模块化典型设计方案等问题。微电网模块化设计技术方案如图1所示。

图1 微电网模块化设计方案

（1）微电网基本模块及功能划分研究。开展适用于多类型微电网灵活配置的基本模块及其分类研究是实现模块化设计的前提条件。考虑供电模式、电压等级、控制策略等维度对微电网基本模块进行分类，将功能相似的模块作为基本组成单元，定义其功能、特性参数及系统约束，研究建立微电网基本模块库。

（2）微电网模块化架构设计和模块组合配置方案研究。结合不同类型微电网典型应用场景，分析模块组合的可行性和模块控制策略的匹配性，研究以模块成本、网络损耗、系统稳定度为目标的模块优化组合方法，建立包含模块类型、接入位置、模块容量等变量的混合整数非线性优化模型。

（3）微电网模块化典型设计方案研究。考虑投资成本、建设周期和维护成本，开展适用于不同运行模式和功能需求的微电网模块化典型设计与系统接入方案研究，包含一次系统拓扑、接入电压等级、二次监控系统、保护配置等方面内容，使微电网设计满足模块集成度高、方便实用、可扩展性强等要求。

3结语

总之，随着互联网不断的发展，微电网规划设计工作已经不再是一件简单的工作了，会受到多种因素的影响，所以必须要进行合理的规划设计，促进其持续发展，确保其稳定性能，大大提高用电的质量，积极的推动电网建设。

参考文献：

[1]韩爽.浅析电网规划设计的要点环节与技术应用[J].建材与装饰，2014.

[2]戴少华.探索电网规划设计的关键问题与技术[J].城市建筑，2014.

[3]吕洋.电网规划设计的要点与技术应用研究[J].商品与质量，2015.

作者简介：

申惠琪（1989.03.20），女，河南，汉族，硕士研究生，工程师；研究方向：变电一次评审技术。陈鹏（1987.08.19），河北，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向：电网基建工程建设管理。