PPT 微电网背景知识

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欧盟微电网项目(European Commission Project Microgrids)，欧盟科技框架计划(Framework
Pro电源，分为不可控、部分可控和全控 三种，并可冷、热、电三联供； ◦ 配有储能装置； ◦ 使用电力电子装置进行能量调节。
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荷兰Bronsbergen假日公园微电网工程
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荷兰Continuon公司建立 用于度假村，超过200住户 以光伏发电为主，335kW 住户使用4条约400m的380V馈线与中/低压变压器相连，当 白天负荷较低时，光伏发出的大部分功率注入中压网络中； 晚间从网络获取电能满足供电需要 光伏发电时，馈线末端的高电压和较大的电压畸变已被考虑 可孤网、联网运行 运行在孤岛模式下时，通过电力电子器件和储能改善电能质 量 用于含有储能系统的微电网孤网运行性能测试
微电网标准讲座（一）
定义
结构特点
示范工程
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美国电气可靠性技术解决方案联合会(CERTS,
Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)：
◦ 微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统， 它可同时提供电能和热量； ◦ 微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量 的转换，并提供必需的控制； ◦ 微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元， 并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要 求。
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希腊吉斯诺斯岛微电网工程
希腊CRES公司建立 为12户岛上居民供电 400V配网 电源：10kW光伏电池、53kWh蓄电池组、一个5KW柴 油机组；约2kW光伏电池安装在控制系统建筑的楼顶上， 通过SMA逆变器和32kWh的蓄电池组为检测、通信提 供电源 ◦ 通过3个并联SMA电池逆变器组形成一个可靠单向回路 给住宅区供电 ◦ 电池逆变器组能够工作在频率下垂模式 ◦ 目前只能孤网运行 ◦ ◦ ◦ ◦

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美国：大停电事故，关注利用微电网， 提高电能质量和供电可靠性

欧洲：电源靠近负荷，容易形成多个微 电网，关注多个微电网的互联和市场交 易问题
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微电网是通过本地分布式微型电源或中、小型 传统发电方式的优化配置，向附近负荷提供电 能和热能的特殊电网，是一种基于传统电源的 较大规模的独立系统； 在微电网内部通过电源和负荷的可控性，在充 分满足用户对电能质量和供电安全要求的基础 上，实现微电的并网运行或独立自治运行； 微电网对外表现为一个整体单元，并且可以平 滑并入主网运行。
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新加坡南洋理工大学：
微电网是低压分布式电网的重要组成部 分，它包含分布式电源（如燃料电池、风 电及光伏发电等）、电力电子设备、储能 设备和负荷等，可以运行在并网或独立两 种模式下。
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微型电源/分布式电源+负荷 电力电子器件参与控制 并网与离网/独立两种模式（对于外部大电 网表现为一个整体单元） 满足用户对电能质量和供电安全等要求 （稳定、安全、可靠）
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美国电力公司多兰技术中心的微电网试验 平台
◦ CERTS，2006年11月开始建设的示范工程 ◦ 480V系统，包括3个60kW微型燃气轮机，有3 条馈线，其中2条还有微型电源并能孤网运行。 这2条中的1条馈线带有2个微型电源，通过 170m电缆间隔；另一条馈线带1个微型电源， 可进行微型电源并列运行的测试 ◦ 用于测试微电网各部分动态性能
地点
投入运行时间
简介
380kWp 屋顶光伏发电 , 2 组 100kVA/100kWh 磷酸 铁锂电池储能以及微电 网控制系统，为7 栋学生 宿舍楼和1个食堂供电 30kW 屋 顶 光 伏 发 电 , 6kW 风力发电 , 储能 , 供 给营业厅 10kW 照明负荷 以 及 5kW 充 电 桩 负 荷 ， 能量转换装置，监控和 保护系统 1000kWp 光 伏 发 电 , 50kW 风 力 发 电 , 2000kWh 蓄 电 池 储 能 系 统, 以及采油发电 7 台 30kW 风 力 发 电 , 100kWp 光伏发电 , 50t/d 海水淡化系统 , 柴油机发 电以及蓄电池储能；总 装机容量300kW
河北省承德市
2011年7月
60kW 风力发电 , 50kW 光伏发电, 80kW/128kWh 储能 3 台 200kW 微型燃气轮 机 , 1 台溴化锂制冷机， 提供3栋大楼冷电负荷； 装机容量600kW, 供电量 570kW 120kW 光 伏 发 电 , 120kW 柴 油 机 发 电 , 50kWh 铅 酸 蓄 电 池 组 , 100kW超级电容为 2 栋教 学楼供电 60kWp 屋 顶 光 伏 发 电 , 30kW 双馈风力发电模拟 系统 , 2 台 5kW 直驱风力 发电, 250kW柴油机发电, 蓄电池储能, 100kW 双向 14 逆变器, 250kW飞轮储能，
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时间
◦ 美国、欧洲微电网工程建设和研究比较早，最 早的一批基本上在2005年以前已建成 ◦ 我国的示范工程基本上都在最近一年内建成

侧重点
◦ 美国、欧洲微电网工程早期侧重于研究，后来 侧重于研究和实用 ◦ 我国的微电网工程侧重于展示和实用
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英国：
◦ 微电网是面向小型负荷提供电能的小规模系统， 它与传统电力系统的区别在于其电力的主要提 供者是可控的微型电源，而这些微型电源除了 满足负荷需求和维护功率平衡外，也有可能成 为负载。 ◦ “模范市民（model citizen）”
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加拿大多伦多大学：
◦ 微电网是一个含有分布式电源并可接入负荷的 完整的电力系统。 ◦ 它可以运行在并网、离网两种模式下。 ◦ 微电网的主要优点在于它加强了供电可靠性和 安全性等。 ◦ 将分布式电源统一控制，向负荷提供可靠用电， 并且在并网与独立运行的切换过程中保持微电 网稳定。
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美国能源部(DOE, Department of Energy)： 微电网由分布式电源和电力负荷构成，可以 工作在并网与离网两种模式下，具有高度的可 靠性和稳定性。

美国威斯康辛麦迪逊分校(University of Wisconsin— Madison)的R．H．Hsseter教授： 微电网是一个由负载和微型电源组成的独立 可控系统，对当地提供电能和热能。
河南省郑州市
2010年12月
中新（中国 - 新加坡） 天津生态城智能电网综 合示范工程
天津市
2011年9月
珠海东澳岛兆瓦级智 能微电网
广州省珠海市
2010年10月
东福山岛风光储柴及 海水淡化综合系统
浙江省舟山市
2011年3月
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名称
地点
投入运行时间
简介
承德分布式电源 / 储能 及微电网接入控制示范 项目
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开关：静态开关/固态转换开关，断路器 微型电源：微型燃气轮机、柴油发电机、燃料 电池、风力发电机、光伏电池 储能元件：蓄电池、超级电容器、飞轮储能等 电力电子装置：整流器、逆变器、滤波器和斩 波器 通信设施
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名称
河南财专（财政税务 高等专科学校）分布式 光伏发电及微电网运行 控制试点工程
南方电网MW级燃气轮 机冷电联供微网系统
广东省佛山市
2010年1月
杭州电子科大先进稳 定光伏并网微网系统
浙江省杭州市
2008年10月
浙江省电力试验研究院 分布式能源和微网实验 室
浙江省杭州市
2010年3月

Mad River微电网
◦ 美国第一个微电网示范性工程 ◦ 6个商业区和工业厂区，12个居民区，100kW发电 机，30kW MT(微型燃气轮机), 280kW 光伏电池 (PV) ◦ 接入7.2kV配网 ◦ 既可孤网运行，也可联网运行 ◦ 美国微电网工程的成功范例 ◦ 检验了微电网的建模和仿真方法、保护和控制策略、 经济效益等，并初步探讨制定关于微电网的条例和 参考法规