【微电网】_分布式能源智能微网技术与发展报告 -
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不和常规电网相连接，利用自身的分布式能源满足微网内负荷的需求 。当网内存在可再生分布式能源时，常常需要配置储能系统以保持电源与 负荷间的功率平衡，并充分利用可再生能源。这类微网更加适合在海岛、 边远地区等地为用户供电。
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
为为了了更更好好的的指指导导微微网网工工程程项项目目建建设设，，必必须须综综合合考考虑虑技技术术、、经经济济、、环环保保等等 多多个个方方面面，，合合理理规规划划微微网网，，实实现现效效益益最最大大化化的的目目标标。。
关键技术1：微网规划设计（常用软件）
规划软件
适用范围
开发单位
尤其适合含冷/热/电联供系统的微网容量优化。只考虑 美国伯克利实
分布式能源智能微网 技术与发展报告
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
1.1 分布式发电系统
利用各种分散存在的能源进行发电的系统: 用逆变器接口： PV，燃气轮机，蓄电池，飞轮，超级电容 等； 无逆变器接口： 小风机，柴油发电机，小水电机组等。
2.1 微网关键技术
关键技术1：微网规划设计 关键 技术2：微网保护与控制 关键技术3：运行优化与能量管理 关键技术4：微网仿真与实验系统 关键技术5：微网关键装备
关键技术1：微网规划设计(问题提出)
1、微网工程的建设需要充分的技术和经济分析。相对于传统电网，微网建设运行更 为复杂，需要考虑风/光/气、冷/热/电等不同形式能源的合理配置与科学调度，这使 得微网规划设计的不确定性和复杂度都大大增加。
关键技术2：微网保护与控制（研究现状）
保护方面
考虑内容：
微网并网运行时外部电网故障 、微网内部故障；微网独立运 行时微网内部故障
研究关注：
在传统配网保护受影响最小情 况下，应对微网系统的接入。
方案研究：
系统级保护和单元级保护
控制方面
底层分布式电源控制策略： Vf控制，PQ控制，Droop控制
上层控制模式： 主从控制，对等控制，分层 多代理控制
1.3 微网分类
具有并网和独立两种运行模式。在并网工作模式下，一般与中、低压 配电网并网运行，互为支撑，实现能量的双向交换。在外部电网故障情况 下，可转为独立运行模式，继续为微网内重要负荷供电，提高重要负荷的 供电可靠性。通过采取先进的控制策略和控制手段，可保证微网高电能质 量供电，也可以实现两种运行模式的无缝切换。
分散控制
目标函数约束条件与集中调度时 类似；
通过代理之间的通讯和协调完成 系统的优化目标
需建立不同元件的代理模型
考虑包括负荷预测、发电预测、市场信息、设备故障等 不确定性因素对微网优化结果影响。
关键技术3：运行优化与能量管理（问题与挑战）
分布式电源和负荷功率预测技术： 间歇式能源短、中期输出预测； 冷、热、电多类型负荷预测； 功率型和能量型储能装置荷电状态 （SOC）估算
2、微网面临着DG成本高、技术经验不足、标准缺乏、行政政策缺乏以及市场障碍等 一系列挑战，只有合理确定微网结构及容量配置，才能保证微网以较低的成本取得 最大的效益，进而达到示范、推广的目的。
3、联网型微网与独立型微网在优化目标上有时存在一定差异： 并网型 — 增大微网收益； 独立型 — 保证供电可靠性的前提下降低供电成本。
能够对风/光/柴/蓄混合发电系统进行技术、经济分析， HYBRID2
可用于并网、孤岛混合发电系统的工程级仿真
美国NREL
具有较强的微网建模、仿真、分析能力，但不具备微网 佐治亚理工学
规划优化功能
院
关键技术1：微网规划设计（方法与挑战）
分布式电源容量配置 微网结构优化 微网接入位置优化 配电系统综合优化
冷/热/电负荷需要综合考虑 可再生能源间歇性与随机性 分布式能源的多样性 配电系统变为电力交换系统
微网的规划设计方法及工具大多还处于探索阶段。
关键技术2：微网保护与控制
DG DG
DG
DG
控制必须保证各状态间的平滑过渡； 必须保证微网并网与独立运行状态的电能质量要求； 保护需考虑分布式电源的暂态响应特殊性； 微网保护与配网保护相协调
优点：
风能 太阳能
可利用丰富的清洁和可再生能源。 缺点： 生物质能 分布式 海洋能
一些可再生能源具有间歇性和随机性。
能源
天然气 其他
1.2 微网概念
分布式发电特性：
不可调度（可再生能源） 功率波动（电源间歇性） 需要备用（不提供备用）
电压调节 保护协调 能量优化
微微网网：：是是指指由由分分布布式式电电源源、、储储能能装装置置、、能能量量变变换换装装置置、、相相关关 负荷和监控控、、保保护护装装置置汇汇集集而而成成的的小小型型供供能能系系统统，，是是一一个个能能够 实够现实自现我自控我制控、制保、护保和护管和理管的理自的治自系治统系。统。
DER-CAM 并网运行，无法体现微网孤岛运行对可靠性提高的作用
验室
能够对多种可再生能源、发电技术进行建模仿真，能够 HOMER
对并网型和独立型微网系统进行建模仿真
源自文库
美国NREL
H2RES
H2RES模型适合提高海岛、偏远山区等独立型系统或与电 网连接比较脆弱的并网型系统的可再生能源渗透率及利 用率
克罗地亚萨格 勒布大学
能量的不确定性和时 变性强，决定了微网 系统的能量管理与分 布式电源优化调度方 法与大电网的优化调 度将会有很大不同。
微网优化运行 与能量管理
集中调度 分散控制
关键技术3：运行优化与能量管理（研究现状）
集中调度
以经济性为目标微网运行优化 模型；
以环境效应为目标微网运行优 化模型
考虑多目标情形优化模型
关键技术2：微网保护与控制（方法与挑战）
分布式电源使故障定位困难 孤岛检测技术成为研究热点 遵循微网保护的系统性原则
多分布式电源的协调控制 功率波动下的稳定性控制 模式切换下的稳定性控制 微网内外的电能质量控制
微网保护与控制一体化解决方案 案
关键技术3：微网运行优化与能量管理
问题提出
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
为为了了更更好好的的指指导导微微网网工工程程项项目目建建设设，，必必须须综综合合考考虑虑技技术术、、经经济济、、环环保保等等 多多个个方方面面，，合合理理规规划划微微网网，，实实现现效效益益最最大大化化的的目目标标。。
关键技术1：微网规划设计（常用软件）
规划软件
适用范围
开发单位
尤其适合含冷/热/电联供系统的微网容量优化。只考虑 美国伯克利实
分布式能源智能微网 技术与发展报告
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
汇报提纲
1、微网概念与分类 2、微网关键技术 3、独立型微网系统 4、联网型微网系统 5、面临挑战与前景展望
1.1 分布式发电系统
利用各种分散存在的能源进行发电的系统: 用逆变器接口： PV，燃气轮机，蓄电池，飞轮，超级电容 等； 无逆变器接口： 小风机，柴油发电机，小水电机组等。
2.1 微网关键技术
关键技术1：微网规划设计 关键 技术2：微网保护与控制 关键技术3：运行优化与能量管理 关键技术4：微网仿真与实验系统 关键技术5：微网关键装备
关键技术1：微网规划设计(问题提出)
1、微网工程的建设需要充分的技术和经济分析。相对于传统电网，微网建设运行更 为复杂，需要考虑风/光/气、冷/热/电等不同形式能源的合理配置与科学调度，这使 得微网规划设计的不确定性和复杂度都大大增加。
关键技术2：微网保护与控制（研究现状）
保护方面
考虑内容：
微网并网运行时外部电网故障 、微网内部故障；微网独立运 行时微网内部故障
研究关注：
在传统配网保护受影响最小情 况下，应对微网系统的接入。
方案研究：
系统级保护和单元级保护
控制方面
底层分布式电源控制策略： Vf控制，PQ控制，Droop控制
上层控制模式： 主从控制，对等控制，分层 多代理控制
1.3 微网分类
具有并网和独立两种运行模式。在并网工作模式下，一般与中、低压 配电网并网运行，互为支撑，实现能量的双向交换。在外部电网故障情况 下，可转为独立运行模式，继续为微网内重要负荷供电，提高重要负荷的 供电可靠性。通过采取先进的控制策略和控制手段，可保证微网高电能质 量供电，也可以实现两种运行模式的无缝切换。
分散控制
目标函数约束条件与集中调度时 类似；
通过代理之间的通讯和协调完成 系统的优化目标
需建立不同元件的代理模型
考虑包括负荷预测、发电预测、市场信息、设备故障等 不确定性因素对微网优化结果影响。
关键技术3：运行优化与能量管理（问题与挑战）
分布式电源和负荷功率预测技术： 间歇式能源短、中期输出预测； 冷、热、电多类型负荷预测； 功率型和能量型储能装置荷电状态 （SOC）估算
2、微网面临着DG成本高、技术经验不足、标准缺乏、行政政策缺乏以及市场障碍等 一系列挑战，只有合理确定微网结构及容量配置，才能保证微网以较低的成本取得 最大的效益，进而达到示范、推广的目的。
3、联网型微网与独立型微网在优化目标上有时存在一定差异： 并网型 — 增大微网收益； 独立型 — 保证供电可靠性的前提下降低供电成本。
能够对风/光/柴/蓄混合发电系统进行技术、经济分析， HYBRID2
可用于并网、孤岛混合发电系统的工程级仿真
美国NREL
具有较强的微网建模、仿真、分析能力，但不具备微网 佐治亚理工学
规划优化功能
院
关键技术1：微网规划设计（方法与挑战）
分布式电源容量配置 微网结构优化 微网接入位置优化 配电系统综合优化
冷/热/电负荷需要综合考虑 可再生能源间歇性与随机性 分布式能源的多样性 配电系统变为电力交换系统
微网的规划设计方法及工具大多还处于探索阶段。
关键技术2：微网保护与控制
DG DG
DG
DG
控制必须保证各状态间的平滑过渡； 必须保证微网并网与独立运行状态的电能质量要求； 保护需考虑分布式电源的暂态响应特殊性； 微网保护与配网保护相协调
优点：
风能 太阳能
可利用丰富的清洁和可再生能源。 缺点： 生物质能 分布式 海洋能
一些可再生能源具有间歇性和随机性。
能源
天然气 其他
1.2 微网概念
分布式发电特性：
不可调度（可再生能源） 功率波动（电源间歇性） 需要备用（不提供备用）
电压调节 保护协调 能量优化
微微网网：：是是指指由由分分布布式式电电源源、、储储能能装装置置、、能能量量变变换换装装置置、、相相关关 负荷和监控控、、保保护护装装置置汇汇集集而而成成的的小小型型供供能能系系统统，，是是一一个个能能够 实够现实自现我自控我制控、制保、护保和护管和理管的理自的治自系治统系。统。
DER-CAM 并网运行，无法体现微网孤岛运行对可靠性提高的作用
验室
能够对多种可再生能源、发电技术进行建模仿真，能够 HOMER
对并网型和独立型微网系统进行建模仿真
源自文库
美国NREL
H2RES
H2RES模型适合提高海岛、偏远山区等独立型系统或与电 网连接比较脆弱的并网型系统的可再生能源渗透率及利 用率
克罗地亚萨格 勒布大学
能量的不确定性和时 变性强，决定了微网 系统的能量管理与分 布式电源优化调度方 法与大电网的优化调 度将会有很大不同。
微网优化运行 与能量管理
集中调度 分散控制
关键技术3：运行优化与能量管理（研究现状）
集中调度
以经济性为目标微网运行优化 模型；
以环境效应为目标微网运行优 化模型
考虑多目标情形优化模型
关键技术2：微网保护与控制（方法与挑战）
分布式电源使故障定位困难 孤岛检测技术成为研究热点 遵循微网保护的系统性原则
多分布式电源的协调控制 功率波动下的稳定性控制 模式切换下的稳定性控制 微网内外的电能质量控制
微网保护与控制一体化解决方案 案
关键技术3：微网运行优化与能量管理
问题提出