#2013电气工程训练微电网参观报告.doc

目录

目录 (1)

微电网参观报告内容要求 (1)

微电网系统 (2)

光伏发电子系统 (2)

风力发电子系统 (2)

风光并网发电子系统 (2)

蓄电池充放电子系统 (2)

微网监测控制子系统 (2)

模拟负载子系统 (3)

高频光伏逆变器 (3)

微电网 (4)

定义 (4)

美国标准 (5)

欧洲标准 (5)

日本标准 (5)

技术使用 (5)

微电网在中国的发展 (6)

发展前景 (7)

智能电网 (7)

定义 (7)

智能电网和微电网的关系 (7)

发展方向 (8)

体会 (10)

参考文献 (10)

微电网参观报告内容要求

1.请详细描述所参观内容，包括所涉及单元的功能特性及其相关技术参数等；

（光伏电池单元、风机单元、配电柜，逆变器，蓄电池及双向DCDC、灯带）；

2.画出所参观微电网的电气结构框图，并说明具体运行方式；

3.查找相关资料并阐述微电网概念、作用、优势以及微电网发展趋势和方向；

4.查找相关资料并阐述智能电网的概念、它和微电网的联系以及未来的发展方

向；

5.写出你参观后德系的体会。

微电网系统

光伏发电子系统

该子系统要求设计1个10kw的三相逆变系统、1个2kw的单相逆变系统和5-10个200w微逆变器构成的系统。为了模拟大型光伏电站普遍选用较大功率的光伏电池组进行逆变的做法，提出了开发10kw三相逆变器的实验要求。为了模拟小型光伏发电装置能够工作在太阳能充足时给电网供电，太阳能不足时从电网取电，提出了设计了2kw单相逆变器的要求。微逆变器具有更高的转换率，更简单的并网控制策略，已经成为了未来光伏产业逆变发电的一个趋势

风力发电子系统

风力发电作为新能源的重要组成部分，实验台中有很重要的组成地位，本实验平台要求组装一台功率为1kw，能直接接在三相380v交流母线上的风力发电机。

风光并网发电子系统

为了削弱DG对电网的冲击和负面影响，一般将各种DG组合成一个微网。微电网通过PCC开关连接入大电网,一般要求既能够独立运行，也能够和大电网实现并网运行，PCC处控制机构及开关就显示出重要的作用。微电网内的分布式电源、各类负荷以及储能单元等要求能够灵活地参和微网的运行和能量调度，微网单元的控制要求及性能就显得尤为重要。结合试验平台需要及当前国内外微网市场需要，提出了对微网运行监控的智能终端控制设备的要求。

蓄电池充放电子系统

蓄电池作为储能设备，在微电网中具有非常重要的地位。当前国内外的微网系统多为风光储互补系统，本实验台模拟微电网的运行，在光伏板和风机发电富裕的时候，可以选择进行并网给市网供电，也可以选择给蓄电池充电；而在发电不足时，则要求蓄电池能够给负载供电，且可以根据电价，将蓄电池储存的电量逆变给电网，达到效益的最大化。根据实验平台的要求，本实验平台拟定用额定容量为5kwh的蓄电池。而在DG和蓄电池，蓄电池和市网之间，则使用双向DC-DC 进行升降压。

微网监测控制子系统

监控中心作为微网控制平台的大脑，监测微网组件的安全稳定运行和对微网

平台运行的情况进行控制。根据以上要求，本实验室开发了控制台一个，配电柜一个，上位机一个，环境监测仪一架，视频监测台一个。控制台通过上位机对各个终端进行控制，通过友好的人机交互界面，能够简洁地控制各个终端的工作状态。

模拟负载子系统

本次模拟负载子系统的负载设定为民主楼的亮化工程。该工程拟定需要的灯带长度为200m，且设置有投光灯和埋地灯，负载功率大小在1.6-1.8kw/h。

高频光伏逆变器

这个电路先由推挽电路或桥式电路完成SPWM变换，然后用高频变压器进行隔离变压，变压器输出信号经整流滤波后形成了100Hz全波整流波形，最后用一个全桥电路逆变后形成50Hz正弦信号发送到电网上。

微电网的电气结构及运行流程图如下：

微电网的具体运行方式是，当光照充足时，微电网通过光伏电池板发电，发出的电有两种去向，一是经过500V 直流母线及双向DC/DC 进行直流——直流变换，接着经24V 直流母线给等待供电或者给蓄电池充电；二是经500V 直流母线后通过10KW 的光伏逆变器进行直流——交流变换，接着经2#母线并入电网。

同理，当风力充足时，微电网通过风力发电机发电，发出的电也有两种去向：一是经24V 直流母线给灯带供电或者是给蓄电池充电；二是经双向DC/DC 进行直流——直流变换，流经500V 直流母线后经过10KW 光伏逆变器进行直流——交流变换，在经2#母线并入电网。

另外，当微电网无力发电时，电网可通过适配器给灯带供电。

微电网

定义

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，既可以和外部电网并网运行，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和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。

美国标准

微电网是一种由负荷和微电源共同组成的系统。他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，并提供必要的控制。微电网相对于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方面的需求。当微电网和主网因为故障突然解列时，微电网还能够维持对自身内部的电能供应，直到故障排除。

欧洲标准

微电网是面向小型负荷提供电能的小规模系统，它和传统的电力系统区别在于其电力的主要提供者是可控的微型电源，而这些电源除了满足负荷需求和维持功率平衡外，也有可能成为负载。因此许多学者形象地将微电网称为“模范市民”。

日本标准

微电网是指在一定区域内利用可控的分布式电源，根据用户需求提供电能的小型系统。[1]

东京大学给出的定义：微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，一般通过联络线和大系统相连，由于供电和需求的不平衡关系，微电网可选择和主网之间互供或者独立运行。

三菱公司给出的定义：微电网是一种包含电源和热能设备以及负荷的小型可控系统，对外表现为一整体单元并可以接入主网运行；并且将以传统电源供电的独立电力系统也归入为微电网研究范畴，大大扩展了CERTS（美国电力可靠性技术解决方案协会）对微电网的定义范围。

技术使用

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，量测装置和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和就地控制器采用弱通讯连接[2]。