(完整版)-微电网及分布式电源并网标准体系介绍-20160330
2微电网与分布式电源国内外相关标准
风电场电能质量测试方法 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程
大型风电场并网设计技术规范 光伏电站接入电网技术规定 光伏电站接入电网测试规程 储能系统接入配电网技术规定 分布式电源接入电网技术规定 分布式电源接入配电网运行控制规范
4
5
分布式电源接入电网 的统一的标准 10MVA以下DR，辐 射状配电网 提出了DR并网性能、 运行、测试、安全、 维护方面的基本要求 后续IEEE1547系列标 准必须遵循 根标准：搭框架，留 下可扩展接口
6
比较笼统、简略
技术
总体要求 对地区电力系统不 正常状况的响应 电能质量
电能 质量
周期性 回顾、 维护与 测试
电动机 启动研 究
元件测 试与投 运试验
保护 考虑
15
专门针对DR接入网络型次级配电网情况的附加说明 网络型次级配电网 ◦ 定义：直接给负荷供电的交流网络，接入配电变 压器的次级 ◦ 分类
网络型 次级配电网
点状网络
网格状网络
16
17
标准编号
中文名称
IEC/TS 62257-1-2003 乡村电气化用小型可再生能源和混合系统的推荐 IEC 82/728/DTS-2012(新版本) 规范（以下简称“推荐规范”）.第1部分：乡村 电气化的一般介绍
标准系列名称 分布式电源及微电网接入配电网技术规 定标准系列 分布式电源及微网并网系统设计规范标 准系列 分布式电源及微电网接入配电网特性测 试验收标准系列 分布式电源及微电网接入配电网运行控 制标准系列 分布式电源并网设备标准系列
(完整版)-微电网及分布式电源并网标准体系介绍-20160330
标准体系亟需统一规划和顶层设计
微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统 复杂性突出 − 需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系 统分析
12
P12
二 产业发展对标准化工作的需求
产业发展亟需标准化工作支撑
当前我国微电网和分布式电源并网在全国范围发展迅速，亟需标准化 工作给予技术支撑和规范 − 微电网和分布式电源并网改变了电力系统在中低压层面的结构和 运行方式
− 与微电网和分布式电源并网息息相关的电网运营企业和设备供应 商们熟悉的传统原则受到挑战
订微电网及分布式电源并网国家标准体系和年度计划建议；组织微电 网及分布式电源并网国家标准的制修订及宣贯工作；审查微电网及分 布式电源并网国家标准送审稿，提出审查意见。
制定分布式电源并网技术标准体系主要解决的问题：
指导设计 • 对分布式电源并网应满足的技术条件、并 网接口设计应遵循的原则进行规定
规范建设 • 对分布式电源入网调试、验收及测试进 行规定
燃料类型
能量转换方式
逆 变 器
同步 电机
异步 电机
农林废弃物 直燃发电
汽轮机
√
生 垃圾焚烧
物
发电
汽轮机
√
质 农林废弃物气化 微燃机 √
垃圾填埋气
内燃机
√
沼气发电
燃气轮机
√
地热能发电
汽轮机
√
气压涡轮机
√
海洋能发电
液压涡轮机
√
燃料电池 蓄电池
直线电机 √ 逆变器 √ 逆变器 √
分布式发电与微电网技术.ppt
一、分布式发电
分布式发电技术的研发重点与应用前景
分布式发电技术的研究与开发的重点
分布式发电系统的数学模型和仿真技术研究
规划研究
研究具体内容
控制和保护技术研究 电力电子技术研究
微电网技术研究
分布式电源的并网规程和导则的研究与制定
二、微电网技术
分布式电源尽管优点突出，但本身存在一些问题。分布式电 源相对大电网来说是一个不可控电源，因此目前的国际规范和标 准对分布式电源大多采取限制、隔离的方式来处理，以期减小其 对大电网的冲击。IEEE P 1547标准规定：当电力系统发生故障 时，分布式电源必须马上退出运行，大大限制了其效能的充分发 挥。
靠性。此可以降低网损。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术 光伏(Photo-Voltaic，PV)发电技术 燃料电池(FuelCell)发电技术 生物质(Biomass)发电技术 风力发电技术 分布式储能技术
一、分布式发电
分布式发电技术
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术
(5)分布式发电应配备继电器，以使其能检测何时应与电力 系统解列，并在条件允许时以孤岛方式运行。
(6)与配电网间的隔离装置应该是安全的，以免在设备检修 时造成人员伤亡。
一、分布式发电
分布式发电与并网技术
分布式发电与电能质量
与分布式发电相关的电能质量问题主要应考虑以下方面： (1)供电的短暂中断 (2)电压调节 (3)谐波问题
Transmission Network
House
Distribution Network
Factory
Commercial building
分布式发电并网与微电网技术
IEEE1547-2003《分布式电源与电力系统互联》中的定义相同。 目前，分布式发电的概念常常与可再生能源发电和热电联产的概念发生混淆，有些 大型的风力发电和太阳能发电（光伏或光热发电）直接接入输电电压等级的电网，则称 为可再生能源发电而不称为分布式发电；有些大型热电联产机组，无论其为燃煤或燃气 机组，他们直接接入高压电网，进行统一调度，属于集中式发电，而不属于分布式发电。 当分布式电源接入电网并网运行时，在某些情况下可能对配电网产生一定的影响， 对需要高可靠性和高电能质量的配电网来说，分布式发电的接入必须慎重。因此需要对 分布式发电接入配电网并网运行时可能存在的问题， 对配电网的当前运行和未来发展可 能产生正面或负面影响进行深入的研究，并采取适当的措施，以促进分布式发电的健康 地发展。 （二）发展分布式发电的意义 发展分布式发电系统的必要性和重要意义主要在于其经济性、环保性和节能效益， 以及能够提高供电安全可靠性及解决边远地区用电等。 1. 经济性 有些分布式电源，如以天然气或沼气为燃料的内燃机等，发电后工质的余热可用来 制热、制冷，实现能源的阶梯利用，从而提高利用效率（可达 60%~90%） 。此外，由于 分布式发电的装置容量一般较小，其一次性投资的成本费用较低，建设周期短，投资风 险小， 投资回报率高。 靠近用户侧安装能够实现就近供电、 供热， 因此可以降低网损 （包 括输电和配电网的网损以及热网的损耗） 。 2. 环保效益 采用天然气作燃料或以氢能、太阳能、风能为能源，可减少有害物（ NOx、SOx、 CO2 等）的排放总量，减轻环保压力。大量的就近供电减少了大容量、远距离、高电压 输电线的建设，也减少了高压输电线的线路走廊和相应的征地面积，减少了对线路下树 木的砍伐。 3. 能源利用的多样性 由于分布式发电可利用多种能源，如洁净能源（天然气） 、新能源（氢）和可再生 恩能够圆（生物质能、风能和太阳能等） ，并同时为用户提供冷、热、电等多种能源应 用方式，对节约能源具有重要意义。 4. 调峰作用
并网型微电网简介
鼓励微电网项目单位发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期
票据等方式直接融资，享有绿色信贷支持（发改办财金2015-2909号）。 同时，目前国内只有少数增量配售电公司拿到了供电许可证，并网型 微电网做为示范项目时，小范围供区内的供电许可证获取有政策支持， 获取更为便捷。
效益可期
园区管理层面效益
推进园区内能源利用的精细化 管理； 优化园区环境，建设智慧园区 创新商业模式，吸引社会投资， 扩大园区规模，创造效益； 代理售电及综合能源服务，带 来直接经济效益。
企业用户层面效益
降低用能成本 代理售电业务，为用户争取电价优惠 根据初步测算，通过园区用户打捆进行售电交易， 可降低0.5-1毛的电价； 一体化综合能源服务 打破园区内用户用电、用热、用冷等分散式的用 能模式 为用户提供综合能源服务和电务服务。
3
明确了微电网的独立辅助服务提供者的市场成员身份。电力调度机 构根据系统运行需要，确定调峰、自动发电控制、备用等服务总需 求量，各主体通过竞价的方式提供辅助服务。。
政策利好
就目前的发展环境来讲，分布式、储能、需求侧响应等在政策、市场、 投资回收等方面发展严重受限，《推进并网型微电网建设试行办法》的 引发和逐步实施，将在微电网不断发展的过程中，为分布式、储能、需 求侧响应的发展提供良好的环境，并提供强大的助力。
• 可以脱离主网独立稳定运行
• 多种运行模式，并网、离网
商业建筑
光伏 电池
燃料电池
商业建筑
工厂企业
居民
准入条件
微电网是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等 组成的小型发配用电系统。微电网分为并网型和独立型，可实现自我 控制和自治管理。 并网型微电网通常与外部电网联网运行，且具备并离网切换与独立运 行能力。并网型微电网的需具备的基本特征：
分布式电源与微网
Qref
Q
控制方法需要系统中有维持电压和频率的DG或电网
DG的控制策略 ☞DROOP控制
f(Hz)
f0 f1
控制目的是使DG输出的频率和输出有功、电
Droop=4%
A
2Hz
压和输出无功成线性关系
B f 例如当DG输出有功和无功功率分别增加时，
P
DG的运行点由A点向B点移动
V(V)
V0 V1
直流微网系统-环形
配电网
DG1
电力电 子接口
DGn
电力电 子接口
直接联 网DG
G
DG
储能
AC DC
电力电 子接口
电力电 子接口
直流母线
直
DC AC
DC DC
流
微
交流负荷
直流负荷
网
储能 电力电 子接口
交流母线
电压动 态调节
交直流混合微网系统
微网结构特征
简单结构与复杂结构微网
简单结构微网
配电网
其它远端负荷
20kW
蓄电池
模拟 PV
DC AC
DDCC AC
DDCC AC
复杂结构微网
逆变接口的DG电源与大型发电机组的区别
原动机
AC/DC
Pin DC/AC
Pout
Z
Vout
发电机
储能 mv
mf
分布式电源与接入大电网的电源特性明显不同，后者为同步发电机， 具有自同步性，前者很多采用电力电子逆变装置上网，不具自同步性。 储能单元影响。
PQ P-f & Q-V f 下垂控制
V
V，I测量
droop 控制器2
本地 负荷2
(完整版)微电网标准体系
微电网标准体系建设微电网在全国范围发展迅速，亟需标准化工作给予技术支撑和规范。
微电网改变了电力系统在中低压层面的结构和运行方式。
与微电网的电网运营企业和设备供应商们熟悉的传统原则受到挑战。
迫切需要国家层面的标准化工作支撑，很多时候我们一些供电原则、保护原则等受到挑战，迫切需要从国家层面标准化工作的支撑，必须要有国标才方便管理层面，甚至政府、法院认可的程度。
微电网的标准体系急需统一的规划和顶层设计，微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统复杂性突出。
需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系统分析。
对不同应用场景下微电网、分布式电源功能进行定位和系统边界区分。
从系统的角度辨识标准缺失和可能出现的重复甚至矛盾的地方，识别亟需制定的标准，制定微电网标准化路线图和标准体系。
这是我们标委会在做的工作。
目前定的标准，包括微网建模及仿真、微网并网、微源接入微网、微网规划设计、微网运行特性测试、微网调试及验收、微网运行维护、微网内发电侧管理、微网内需求侧管理、微网内储能管理、微网保护、微网信息与通讯、微网监控系统功能、微网黑启动、微网运行评价。
在标准领域都有很多工作急需要做，没有这些标准支撑很难形成大规模网站化推广。
针对微电网建设的难题，北京群菱专注于微电网研究试验平台的开发，推出多个微电网实验平台：1.微电网仿真试验研究平台2.微电网监控及能量调度管理系统3.微电网电缆阻抗模拟系统4.多源互补智能微电网供电系统5.开放式交直流电力电子研究与试验平台以上平台均为群菱能源专业设计制造，详细技术方案请联系群菱获取。
试验平台可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究、微电网之间的相互影响及调度控制技术研究、微电网储能研究以及风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。
群菱能源微电网仿真实验室成功案例：中国电科院“先进配电自动化与配电网优化控制联合实验室”、“电力需求侧管理和智能用电仿真实验室”,中科院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试系统”,国网智能电网研究院“交/直流电网物理仿真试验平台”,河南电科院“智能配电网新能源接入研究平台”,浙江工业大学“智能微电网试验、测试与储能系统”,南昌大学“微电网仿真模拟试验平台”等数十家科研院所，为我国微电网标准体系建设贡献出一份力量。
并网型微电网简介课件
能量管理技术
通过对微电网内各种电源、储能设 备和负荷的协调控制，实现微电网 的优化运行和能量平衡。
通信与网络技术
确保微电网内部各部分之间的信息 流通，以及对微电网的远程监控和 管理。
并网型微电网的运行模式
并网运行模式
并网型微电网与主网保持连接， 可以实现能量的双向流动，既可 以向主网输送电能，也可以从主
超级电容器
超级电容器是一种快速充放电的储能装置，具有功率密度高 、寿命长的优点。它在并网型微电网中可用于瞬间功率补偿 和电压支撑。
电力电子设备
逆变器
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，在并网型微电网中扮演着重要角色。 它能够将分布式电源发出的直流电转换为交流电，以适配传统电网的运行。
直流/直流变换器
并网型微电网简介课 件
contents
目录
• 微电网概述 • 并网型微电网技术基础 • 并网型微电网的组成与设备 • 并网型微电网的控制与优化 • 并网型微电网的应用与挑战 • 总结与展望
0特点
分布式电源：微电网采用分布式 电源，如太阳能、风能等可再生 能源，减少对传统能源的依赖。
网吸收电能。
孤岛运行模式
在并网型微电网与主网断开连接 的情况下，微电网可独立运行， 为内部负荷提供稳定可靠的电力
供应。
切换控制策略
根据微电网的运行状态和外部环 境条件，制定合理的切换控制策 略，确保微电网在并网运行模式 和孤岛运行模式之间的平稳过渡
。
03
并网型微电网的组成与设备
分布式电源
可再生能源发电
直流/直流变换器用于调整分布式电源输出的电压和电流等级，以满足不同设备 的需求。它在并网型微电网中起到了电力匹配和传输的作用。
微电网的组成及架构
1 微电网的组成微电网由分布式发电（DG）、负荷、储能装置及控制装置四部分构成，微电网对外是一个整体，通过一个公共连接点（Point of Common Coupling，PCC）与电网连接。
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；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。
2）负荷：负荷包括各种一般负荷和重要负荷。
3）储能装置：储能装置可采用各种储能方式，包括物理储能、化学储能、电磁储能等，用于新能源发电的能量存储、负荷的削峰填谷，微电网的“黑启动”。
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。
2 微电网总体架构微电网电压等级的选取与微电网规模、微电网电源的种类、容量及接入方式、并网点注入电流及运行电压范围等密切相关。
考虑微电网的应用目的，目前微电网的电压等级主要有10kV（20kV）和380V 两种。
由于微电网与配电网存在并网运行模式，其变压器接线形式应与地区配电网相匹配（10/0.4kV通常为D11，yn）。
下面以380V微电网为例对微电网的基本结构进行阐述。
微电网的基本结构如下图所示。
微电网系统由分布式发电系统（DG）、储能装置、滤波补偿装置、智能控制系统和负荷构成。
其中可以包含多个DG和储能装置，这些DG和储能装置联合向负荷供电，整个微电网相对大电网来说是一个整体，通过主隔离设备和大电网相连接。
微电网中DG除可以提供电负荷外，还可以通过热电联产（CHP）或冷热电联产（CCHP）的形式就地向负荷用户供热或制冷，提高能源多级利用的效率。
就电负荷而言，其按性质亦可分为三类：重要负荷、可调节负荷和一般负荷。
分布式电源与微电网并网的运营管理分析
分布式电源与微电网并网的运营管理分析摘要：分布式电源具有能耗低、污染小、供电灵活等优势，但也存在随机性、间歇性、波动性等特征，给电力系统的运行和控制带来不利影响。
为了充分发挥分布式发电的优势，克服分布式发电的缺点，人们提出了微电网的概念。
微电网整合多种类型的分布式电源为当地负荷提供电能、热能。
如何实现微电网的优化运行，削减发电成本、降低输电网损、减少环境污染以及改善供电可靠性是亟需解决的关键问题。
因此，本文对分布式电源与微电网并网的运营管理进行了分析。
关键字：分布式电源；微电网并网；运营管理1分布式电源与微电网相关概念1.1分布式电源布式电源可以充分利用太阳能、风能、地热能等分散的可再生能源、提高清洁能源利用效率，有效解决环境、能源与经济发展之间日益突出的矛盾。
在当今全球能源和环境压力日益增加的背景下，世界各国纷纷把发展分布式电源放在重要位置。
我国幅员辽阔，可再生能源种类繁多，分布广泛，如能充分利用，将有效的补充电力供应，促进节能减排。
分布式电源将作为我国大电网的重要能源补充，与大电网同步发展，缺一不可。
分布式电源相对于传统集中式电源的优势在于可以充分利用用户附近各种分散的能源，提高能源利用率，同时减少因远距离输送电力产生的线路损耗，具有经济、环保意义。
分布式电源可以根据用户需要独立于配电网运行，也可并入配电网，作为电力的补充，提高供电可靠性及电能质量，具有灵活、高效的特点。
1.2微电网微电网是由分布式电源、储能装置、能量转化设备以及保护装置所组成的一个小型的配电系统，其可以实现自行控制，既可以接入电网之中，又可以作为独立电源进行供电。
将分布式发电系统以微电网形式接入电网之中可以更为高效率的发挥分布式发电能源，其在提升分布式电源的利用效率的同时也可以在电网负荷大是进行持续供电，是未来可持续能源使用中的重点技术。
简单微电网是微电网的基本组成部分，其结构仅包括一类分布式电源和管理设备，一般针对一类负荷进行功能。
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。
分布式电源和微电网技术
装备 技术
多联供发电机组均为进口。2012年1月国内首台100kW微 型燃气轮机在哈尔滨研制成功并稳定运行，我国初步具备微 型燃气轮机的自主研发能力。
6
2014/04/29
（三）我国分布式电源发展路线
我国分布式电源的发展定位
哈萨克 斯坦
伊犁 新疆
吐哈 准东
酒泉
西藏
西北
川渝 西南
东 南 亚
俄罗斯东 西伯利亚
分布式电源电力大多就地消纳，通过优化电源布局，合理设计电源 容量，可以减少配电网的功率输送，降低输送线路的损耗。
（二）分布式电源主要技术类型
按能源类型划分
序号 1 2 3 4
5
6 7 8
能源类型 太阳能 风能
资源综合利用 天然气
生物质
地热能 海洋能 燃料电池
发电技术 光伏发电、碟式光热发电 定桨距异步风机，双馈异步风机，永磁直驱风机 煤层气、转炉煤气、高炉煤气、工业余热余压
地热发电、潮汐发电 生物质直燃发电等
定桨距异步风机，双馈异步风机
采用全功率变流器的永磁直驱风力发电 光伏发电
采用微型燃气轮机的煤层气、天然气及沼气发电 波浪发电 燃料电池
（二）分布式电源主要技术类型
风力发电
资源 条件
80%风能资源分布于三北和东南近海，适宜于集中开发； 20%分布于中东部地区，其中大部分仍以集中开发为主， 少量适宜分布式。
装备 技术
组件年产能超过3000万千瓦，约占世界3/4，产能过剩近 半，价格跌幅超过50%。逆变器、控制及成套设计等核心 技术仍与国外存在一定差距。
（二）分布式电源主要技术类型
天然气发电
资源 条件
资源不足，管网设施不完善，当前存在开发热情高，但落实 较少的情况，大规模发展天然气多联供存在不确定性。
2020年微电网介绍范文微电网的介绍
微电网介绍范文微电网的介绍微电网是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统(必要时含储能装置)。
微电网分为并网型微电网和独立型微电网，可实现自我控制和自治管理。
并网型微电网既可以与外部电网并网运行，也可以离网独立运行;独立型微电网不与外部电网连接，电力电量自我平衡。
我们现在的电力系统是一个大电网，所有的发电厂（火电、水电、核电、新能源等）都是并联在一起的，所有的负载都并接在大点网上。
电力的特点是发电、用电功率每时每刻都是平衡的。
大电网，每一个具体的发电机组或负载的功率占比都很小，某一个发电机组的故障或某一个大容量负载突然启动、卸载对系统都不会造成什么影响，稳定性高。
但是大电网输配电成本高，线路损耗高，电能从发电厂到用户终端需要经过升压，降压及上百公里的线路传输。
尤其是一些偏远的无电地区，如青海，等地区，因地域辽阔，人口稀少，建设大电网具有相当高的成本。
微电网具有小型化特点，对建设所要求不高，不占用输电走廊，施工周期短，能够迅速应付短期激增的电力需求。
微电网就是相对大电网而言的小电网，微电网电压等级一般在35kV及以下，用电负荷最大容量小于20MW。
微电网一般是在用电负荷周边就近建设发电厂，所以火电、核电等有污染的发电厂不适合，微电网可再生能源装机容量至少为负荷最大容量的50%。
并网型微电网全年与外部电网交换的电量要小于年用电量的50%。
微电网为什么要上储能：因为光伏、风电等新能源发电功率是间歇性的、不可预测的，用电负荷的功率曲线也有很大的随机性，微电网在独立运行时，发电功率和用电功率必须依靠电池来平衡。
电网相当于一个无穷大电源和无穷大的负载，微电网在并网运行时，可由电网来平衡发、用电的有功、无功功率，电压和频率完全由电网来维持稳定；微电网独立运行时，由电池充当电网的角色，所以电池容量越大系统越稳定。
这时必须由能量管理系统EMS来平衡有功、无功，稳定系统电压和频率。
新能源控制与转换技术第6章 分布式电源与微电网组网技术
机械工业出版社
第6分布式能源的综合利用：
燃气-蒸汽联合循环发电 燃料电池发电--余热利用技术 整体煤气化联合循环（IGCC） 煤炭气化多联产 热--电--冷三联产 风--光--燃气互补多联产发电等领域。
机械工业出版社
第6章 分布式电源与微电网组网技术
10
6.1.2 分布式能源的应用
燃气轮机按功率分为：大型燃机(100MW以上) 中型燃机(20～100MW ) 小型燃机(20MW以下) 微型燃机(小于300kW)
机械工业出版社
第6章 分布式电源与微电网组网技术
33
燃气轮机又可分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机
• 轻型燃气轮机为航空发动机的转型产品，如LM6000PC和FT8燃气轮
1. 分布式能源转换设备及装置
（1） 小型燃气轮机 （2） 微型燃气轮机 （3） 燃料电池 （4） 微型蒸汽轮机--蒸汽轮机 （5） 微型水轮机和微型抽水蓄能电站 （6） 太阳能发电系统 （7） 风力发电系统
（8） 余热制冷系统 （9）热泵系统 （10）能量回收系统
机械工业出版社
第6章 分布式电源与微电网组网技术
机械工业出版社
第6章 分布式电源与微电网组网技术
3
6.1 分布式能源的特征及其应用
6.1.1 分布式能源的特征
分布式能源也叫分布式资源（DER，Distributed Energy Resources），是一种能源的分布式应用系统，实 现用户端的能源综合利用，相对于传统的集中供电方式而 言，是指将冷--热--电系统以小规模、小容量（数kW— 20MW）、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立 地输出冷（Cooling）、热（Heating）、电能（Power） 的系统。
微电网系统介绍
12
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
5
6
3、微电网的价值
7
（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。
8
（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
13
（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。
14
15
4
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
9
（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。
微电网-分布式电源
能源供给综合管理系统等。
分布式电源
可提供的服务
前期 咨询
提供一站式优质解决方案和服务
项目申报咨询 并网接入咨询 投资商业模式咨询 合同能源管理方案咨询 能源综合利用技术咨询 分布式发 …… 勘察 初步设计 施工图设计 并网接入设计 …… 运营管理咨询 运行管理方案编制 电站代维服务 电站运营托管 ……
位立体式调度管理、监测和运行控制； 支持全类型分布式电源
典型案例
至2013年底，分布式电源接入控制系列产品先后在北京、天津、
扬州、杭州、青岛、南京等30多个分布式发电接入工程中得到实践应
DGM8000分布式电源接入管理系统
用，累计接入容量30MW以上。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 推广工程项目名称 扬州智能电网综合示范工程10kV分布式光伏并网子项目 江苏溧阳智能化农村配电台区系统分布式发电及微电网示范工程 杭州配电自动化分布式电源接入控制系统 山西万达公馆智能小区分布式发电子项目 石家庄配网自动化主站分布式电源接入控制系统 河北电力研究院光、储、热一体化试验研究平台开发及试制 江西共青城分布式电源接入控制系统 浙江温州洞头县鹿西岛并网型微网示范工程 西宁智能电网综合展示项目微电网子项目 成都配网自动化监控工作站项目分布式电源接入控制系统 内蒙古智能小区展示间建设一期工程分布式发电子项目 ……
NMC1000微电网能 量管理系统
NMC81xx微电网运 行控制系统
NMC86xx微电网保护控 制系列装置
NMC82xx分布式能源供 给综合管理系统
NMC8608微电网站域稳 NMC8661多样性负荷管 定控制装置 控设备
NMC制系统
智能微电网
能提供微电网整体保护解决方案；
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分布式电源
分类
接入电网形式
燃料类型 水电
能量转换方式
逆 变 器
同步 异步 电机 电机
水轮机
√
太阳能发电
逆变器
√
风电
煤层气 转炉煤气 资源综 高炉煤气 合利用 工业余热
余压
天然气
直驱式 感应式 双馈式 微燃机 内燃机 燃气轮机
汽轮机
微燃机 内燃机 燃气轮机
√
√
√
√
√
√
√
√
√ √ √
分类
接入电网形式
（ Navigant咨询公司2014年的《Q2微型电网部署跟踪》报告显示） • 微电网规模在1MW至5MW之间的占大部分，约为34%，第二位是规模大于5MW的
微电网，占19%（数据来自澳大利亚联邦科学与工业研究机构的微电网容量级别全球 调研）。
发展趋势： • Navigant咨询公司就微电网发展趋势
对需要与电力系统进行通信的 分布式电源，规定了信息交换应遵 守的规约、监控系统的功能以及推荐结构等。
22
分布式电源并网在编/已发布标准-国标4项、行标6项
序 号
标准类型
1
国标
状态
标准名称
已报批 分布式电源配网并网运行条件
2
国标
已立项 分布式电源并网运行控制规范
3
国标
4 工程建设国标
已立项 已立项
截止2014年年底， − 全国并网分布式光伏发电装机容量467万千瓦 − 完成/在建绿色能源示范县108个 − 新能源示范城市（产业园区）89个 − 建设56个微网试验示范工程，涵盖社区/公用事业微电网、校园微电网、 海岛微电网、偏远微电网等类型
微电网发展现状-全球
国际现状： • 全球申请、规划以及正在建造或运营中的微型电网项目总装机量接近4393兆瓦
接入规定
从DG并网后电网安全运行的角度
对接入容量、接入电压等级、电能质量、功率控制、电压频率响 应特性、保护、通信与信息、电能计量、并网检测等进行规范。
并网测试
规范各阶段应做的试验项目、试验方法、试验周期，用于检验 DG是否满足接入技术规定的要求。
孤岛运行 信息通信
从安全的角度，规定设计、操作和集成分布式孤岛电力系统的方 法和应考虑的因素，提出并网、离网以及两种模式过渡过程中应 满足的技术要求。
迫切需要国家层面的标准化工作支撑 − 微电网和分布式电源并网涉及多个行业和部门，迫切需要国家层 面的标委会进行统筹协调，确保标准内容的衔接和协调一致
标准体系亟需统一规划和顶层设计
微电网和分布式电源并网涉及发电、电网、用户等多个领域，系统 复杂性突出 − 需要将微电网作为一个相对独立单元，对相关技术领域开展系 统分析
• 电源距离用户近，电力/热能就地利用，无需长距离传输 • 动态负荷控制 • 高比例采用电力电子装置，如逆变器 • 可以脱离主网独立稳定运行 • 多种运行模式，并网、离网
11
P11
微电网关键技术
• 微电网的优化规划设计技术 • 微电网多分布式电源协调运行控制技术 • 微电网多元复合储能技术 • 微电网的电能质量控制与治理技术 • 微电网的智能保护技术 • 微电网经济运行理论与能量优化管理方法
Wind Service Provider
在分布式电源渗透率较高的局 部地区及电网覆盖不到的偏远地区 或海岛，采用微电网的方式，可以 提高配电网对分布式能源的接纳能 力、解决偏远地区的供电问题。 6
主要元素
微电源，包括前述分布式电源 的种类，如风电、光伏、燃料电池、 微型燃气轮机、生物质发电等
微网
P25
微电网标准体系
一、基础通用类 二、技术要求类 三、调试验收类 四、试验检测类 五、运行维护类 六、调度管理类
微电网设备及系统 术语定义、电气图形及文字符 号、调度命名规则
并网型微电网并网规定系列 孤岛型微电网技术要求系列 直流微电网技术要求系列 并网型微电网调试验收系列 孤岛型微电网调试验收系列 直流微电网调试验收系列
4
行标 NB/T 33012-2014 分布式电源接入电网监控系统功能规范
5
行标 NB/T 33013-2014 分布式电源孤岛运行控制规范
6
行标
已立项
分布式电源继电保护装置运行管理规程
P24
制定微电网并网技术标准体系主要解决的问题：
指导设计
• 对微电网并网运行、离网以及并离网过渡 过程中应满足的技术条件、设计应遵循的 原则进行规定
订微电网及分布式电源并网国家标准体系和年度计划建议；组织微电 网及分布式电源并网国家标准的制修订及宣贯工作；审查微电网及分 布式电源并网国家标准送审稿，提出审查意见。
制定分布式电源并网技术标准体系主要解决的问题：
指导设计 • 对分布式电源并网应满足的技术条件、并 网接口设计应遵循的原则进行规定
规范建设 • 对分布式电源入网调试、验收及测试进 行规定
分布式电源并网继电保护技术规 范
分布式电源并网工程调试与验收 标准
P23
分布式电源标准类型
状态
标准名称
1
行标 NB/T 32015-2013 分布式电源接入配电网技术规定
2
行标 NB/T 33011-2014 分布式电源接入电网测试规范
3
行标 NB/T 33010-2014 分布式电源接入电网运行控制规范
3. 满足对电能质量和供电可靠性有特殊要求用户的用电需要
工厂、医院等电力用户对电能质量和供电可靠性要求较高，不仅要提供满足
其特定设备要求的电能质量，还要能够避免暂时性停电，满足重要负荷不间断供电
的需求。采用先进微电网技术可提高供电可靠性。
10
微电网与传统电网的区别
• 内部电源以分布式电源为主，容量小、惯量小，出力具有间歇性和 不可控性
响时，则可以考虑采用微电网等先进技术手段，消除或降低高渗透率分布式 可再生能源接入带来的负面影响。 2.满足与大电网联系薄弱的偏远地区电力供应
对于经济欠发达的农牧地区、偏远山区以及海岛等地区，与大电网联系 薄弱，大电网供电投资规模大、供电能力不足，部分地区甚至大电网难以覆 盖，采用微电网技术可解决这些地区供电问题。
《微电网规划设计推荐性实践》
国内标准化现状
国家标准：分布式电源并网领域4项、微电网领域8项 行业标准：分布式电源并网领域6项、微电网领域6项 微电网与分布式电源并网标准体系的研究和编制，内容涵盖微电网与
分布式电源并网的规划设计、调试验收、并网测试、运行控制等内容 申请成立全国微电网与分布式电源并网标准化技术委员会，负责制修
三、调试验收类
分布式电源接入系统调试系列 分布式电源接入系统验收系列
四、试验检测类
分布式电源并网接口设备技术规定系列 分布式电源接入配电网测试系列
五、运行维护类
分布式电源并网安全规范系列 分布式电源并网运行维护系列
六、调度管理类
分布式电源并网调度系列 分布式电源并网信息交换系列
21
分布式电源并网标准的内容重点
12
P12
二 产业发展对标准化工作的需求
产业发展亟需标准化工作支撑
当前我国微电网和分布式电源并网在全国范围发展迅速，亟需标准化 工作给予技术支撑和规范 − 微电网和分布式电源并网改变了电力系统在中低压层面的结构和 运行方式
− 与微电网和分布式电源并网息息相关的电网运营企业和设备供应 商们熟悉的传统原则受到挑战
微电网是由分布式发电、储能和 负荷构成的可控供能系统，在国际 上被认为是提高分布式电源利用效 率的有效方式，是国外智能电网的 技术热点。
To the main grid
Microgrid Operations
PCC Heat
Main grid Operations EV
CHP
Markets PV
Storage
一 微电网与分布式电源并网现状及趋势
二
产业发展对标准化工作的需求
三
标准化工作现状及展望
一 微电网与分布式电源并网现状及趋势
指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户侧自发 自用为主、多余电量上网，且在配电网内平衡调节为特征的发电 设设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。
包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、天然气、资 源综合利用发电等技术类型。
− 对不同应用场景下微电网/分布式电源功能进行定位和系统边界 区分
− 从系统的角度辨识标准缺失和重复情况，识别亟需制定的标准 ，制定微电网标准化路线图和标准体系。
需要标准化支撑的技术领域
➢ 微网建模及仿真 ➢ 微网并网 ➢ 微源接入微网 ➢ 微网规划设计 ➢ 微网运行特性测试 ➢ 微网调试及验收 ➢ 微网运行维护 ➢ 微网内发电侧管理
并网型微电网试验检测系列 孤岛型微电网试验检测系列 直流微电网试验检测系列 并网型微电网运行维护系列 孤岛型微电网运行维护系列 直流微电网运行维护系列
微电网调度系列 微电网信息交换系列
微电网已立项标准-国标8项、行标6项
序号 标准类型
标准名称
1
国标
微电网接入电力系统技术规定
2
国标
3
工程建设 国标
4
国标
微电网接入系统设计规范 微电网接入配电网系统调试与验收规范
微电网接入配电网测试规范
5
国标
微电网接入配电网运行控制规范
6
国标
微电网监控系统技术规范
7
国标
8
工程建设 国标
P27
微电网能量管理系统技术规范 微电网工程设计规范
备注
在编 在编 报批 报批 在编 在编 在编 在编
微电网已立项标准-国标8项、行标6项
负荷，包括敏感负荷和非敏感 负荷