微型燃气轮机

2.1.4 微型燃气轮机

微型燃气轮机(Micro-gas turbine)是一种小型热力发动机，其独立输出功率控制在最小25000瓦特到最大300000瓦特之间，其最主要的结构特点就是采用径向式叶轮机械和再生循环。发电机、数字电源控制器以及微型燃气轮机是微型燃气轮机发电机组的三个主要组成部分。通常采用单轴结构的它一般由发电机、涡轮机、燃烧器、再生器、压缩机和控制装置等组成，通过压缩机驱动与燃气轮机驱动组合的方式带动涡轮同轴高速发电机，使发电机产生高频交流电，然后经过整流装置将其转换为高压直流，最后再由变频器转换成工业频率交流电输送到输电网或者提供负荷作用，如图2.4所示。当用于热电联产的微型燃气轮机用于能源，天然气，沼气等燃料燃烧后，也可利用高温烟气驱动废热单元进行加热，可以进一步提高单元效率和能源利用。

图2.4 微型燃气轮机并网结构图

微型燃气轮机模型的建立通常发生在逆变器连杆前面，与微型燃气轮机或DC源分离的建模电气部件相当于实现其受控分析。由于单独的建模或等效处理不能解决发电系统的微型燃气轮机运动，称为系统和内部关系，因此它们之间的控制有效地实施了PW与调节控制，通常不能这样做。一般来说，可以考虑使用PQ或Vf控制策略，使用正弦脉宽调制逆变器，建立发电系统作为整体模型。

微型燃气轮机是最成熟的分布式发电设施之一，最具商业竞争力，同时具有轻巧高效，节省空间，运行维护简单，污染少等优点。同时，在运行期间，微型燃气轮机发电单元可以在本地监控或经由中央监控站进行监控。如果发生机械故障，由于其重量轻，可以快速安装，所以可以快速更换机器，然后故障整机运到维修中心进行维修。

2.2 主动配电网及其特征

主动配电网络是电网分布式电力能力各种控制的组合，目的是增加可再生能源消耗能力的配电网络，提高配电网资产利用率，舒缓配电网投资在提升电源质量和用户电源可靠性的延迟。这是基于微电网的分布式电力调整控制技术，重点关注微电网自主控制的局部区域，更加重视信息价值的作用，是智能电网发展的先进阶段。在规模和效率方面，主动配电网络处于整个电网级别，实现分布式电力消耗的消耗，其接入电力容量分布较大的电源容量大小，接入供电半径分散。与目前的被动分布网络相比，主动分布网络的主动控制功能具有以下特点。

（1）分布式电力消耗能力。被动分配网络通常用于局部消耗分布式电力模式，明智的分散发电剩余，由于配电网本身的容量不足，只能通过减少分布式电源的输出。有源电网确保稳定性不同，它具有调整分布式电源，分布式电源供电的能力，是多级电网次级消耗和灵活性可以满足诸如负载等条件的运行约束。消耗额外的电力。

（2）分布式电源的保护。在被动分配网络中，如果发生系统故障，配电电源必须与系统断开连接并与系统断开连接。在有源配电网络中，当系统发生故障时，分布式电源继续向该域的关键负载供电，而没有相应的管理系统故障（3）分布式电源调度。分布式电源的被动分布网络主要用于平衡局部负载，功率不能发送到整个交付，不能参与最优配电运行。此外，有源分配网络的分布式电源可以作为可控制的可调度单元，作为相应协同控制系统中控制系统的最优潮流参与系统。

（4）分布式电源监控。被动配电网不能通过电源控制系统的独立电源控制进行调整和调整。有源配电网的分布式电源监控系统与配电自动化系统的设计相结合，可以互相控制。

与被动配电网相比，主动配电网在规划，运行和分析方法方面发生了巨大变化，其有效性主要体现在综合规划技术，能源管理技术全球优化和分层调配控制技术等方面。

被动式配电网的规划相对保守，没有考虑到分布式发电技术引入后的影响和灵活控制的特性。考虑到负荷需求的增长，分布式发电和未来能源市场的不确定性等因素，考虑到原配电网规划内容，分布式电力优化配置，储能设备位置等内容，为追求能源消耗低，供电可靠性和绿色能源利用率高的多目标规划问题。

同时，为实现主动配电网的灵活控制和主动管理，需要装设多种二次智能设备及可靠的通信网络，所以动化规划及通信规划应一并统筹纳入主动配电网的综合规划当中。

主动配电网络的核心价值在于对配电网络的主动管理。所谓的主动管理是通过引入分布式电源，灵活的负载，无功补偿和需求端响应等可控资源，并通过灵活有效的协调控制技术和管理方式实现可再生能源配电网和现有配电网资产有效利用的高度兼容性。

主动配电网中接入的分布式电源不同于以往简单的连接，而是参与系统的调度运行，对配电网的运行人员来说，分布式电源是可控的。对于分层控制结构来说，它是解决主动分布网络中多分布式能量和其他可控设备的有效手段。优点在于它不仅可以缓解集中控制结构中的的通信压力，而且还有效的解决延迟、运算量大灯弊端，从而有效的避免了对等控制结构的存在无法实现整体优化的运行缺点。通过分层分布协调控制技术，主动配电网能够实现局部自治与全网优化的相协调。

2.3 本章小结

本章主要介绍分布式发电技术和主动配电网技术。首先详细介绍了风力发电，光伏发电，燃料电池，微型燃气轮机的运行原理和特点，分布式发电与大型电力电网无关运行，最终主动配电网络技术及其相关技术特点，分析主动配电网与被动配电网之间的差异以及主动配电网的优势。