分布式发电与微电网技术
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准
高职分布式发电与智能微电网技术专业教学标准一、专业名称分布式发电与智能微电网技术。
二、入学要求普通高级中学毕业、中等职业学校毕业或具备同等学力。
三、基本修业年限三年。
四、职业面向本专业职业面向如表1所示。
本专业培养理想信念坚定，德、智、体、美、劳全面发展，具有一定的科学文化水平，良好的人文素养、职业道德和创新意识，精益求精的工匠精神，较强的就业能力和可持续发展的能力，掌握本专业知识和技术技能，面向电力、热力生产和供应业的发电设备安装工、电力供电服务人员以及其他电力、热力、气力、水生产和输配人员等职业群，能够从事分布式发电技术、微电网运行与管理技术、分布式电站运行维护技术等工作的高素质技术技能人才。
六、培养规格本专业毕业生应在素质、知识和能力等方面达到以下要求：（一）素质1.坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感和中华民族自豪感。
2.崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识。
3.具有质量意识、环保意识、安全意识、信息素养、工匠精神、创新思维。
4.勇于奋斗、乐观向上，具有自我管理能力、职业生涯规划的意识，有较强的集体意识和团队合作精神。
5.具有健康的体魄、心理和健全的人格，掌握基本运动知识和1~2项运动技能，养成良好的健身与卫生习惯，以及良好的行为习惯。
6.具有一定的审美和人文素养，能够形成1~2项艺术特长或爱好。
（二）知识1.掌握必备的思想政治理论、科学文化基础知识和中华优秀传统文化知识。
2.熟悉与本专业相关的法律法规以及环境保护、安全消防等知识。
3.熟悉电力仪表的使用及检测方法。
4.掌握分布式电站与微电网系统的项目建设技术文件编制知识与方法、项目组织管理知识、施工现场管理知识与方法。
5.掌握分布式电站设备监控管理、状态监测管理、综合自动保护、数据共享、远程监控知识及分布式电站安全运维管理和检修方法。
分布式发电与微电网
分布式发电与微电网一、分布式发电分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生，它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点，可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要发展趋势之一。
（一）分布式发电的基本概念分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布式发电（Distributed Generation, DG）指为满足终端用户的特殊要求、接在用户侧附近大的小型发电系统。
分布式电源（Distributed Resource, DG）指分布式发电与储能装置（Energy Storage，ES）的联合系统（DR=DG+ES）。
它们规模一般不大，通常为几十千瓦至几十兆瓦，所用的能源包括天然气（含煤气层、沼气）、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超级电容、飞轮储能等。
此外，为了提高能源的利用效率，同时降低成本往往采用冷、热、电联供（Combined Cooling、Heat and Power, CCHP）的方式或热电联产（Combined Heat and Power, CHP 或Co-generation）的方式。
因此，国内外也常常将冷、热、电等各种能源一起供应的系统称为分布式能源（Distributed Energy Resource, DER）系统，而将包含分布式能源在内是电力系统称为分布式能源电力系统。
由于能够大幅提高能源利用效率、节能、多样化地利用各种清洁和可再生能源。
未来分布式能源系统是应用将会越来越广泛。
分布式发电直接接入配电系统（380V或10kV配电系统，一般低于66kV电压等级）并网运行较为多见，但也有直接向负荷供电而不与电力系统相联，形成独立供电系统（Stand-alone System），或形成所谓的孤岛运行方式（Islanding Operation Mode）。
采用并网方式运行，一般不需要储能系统，但采取独立（无电网孤岛）运行方式时，为保持小型供电系统的频率和电压稳定，储能系统往往是必不可少的。
微电网和分布式发电的“前世今生“
微电网和分布式发电的“前世今生”随着经济快速发展，能源分布与供应，消费与环保的矛盾日趋突出。
为保护生态环境，改善雾霾，国家大力倡导发展清洁能源，而伴随着清洁能源开发利用规模的扩大，清洁能源电力并网难却不断显现。
为改善并网的种种弊端，人们已将视角转向微电网技术，使微电网由科研试验向推广应用发展。
从技术层面看，微电网技术已成为分布式发电供电系统集成技术的核心，也是分布式发电大规模工业化应用的关键。
在清洁能源发电比重不断加大的状况下，只有通过分布式发电以微电网接入配电网，才能最大限度发挥分布式发电的效能，因而微电网发展将被寄予厚望。
微电网实质上是个小电网，而分布式发电是基础，但传统大电网是在火电体系下建起来的。
微电网的形成与发展绝不是对大电网的挑战，而是对大电网有益补充，也是实现电网高效、稳定、优质供电的重要环节。
微电网能将分布式发电与配电网连接起来而起到“桥梁”作用，破解可再生能源电力并网难题。
随着微电网技术的成熟，清洁能源发电成本下降，储能产业发展，以及石化能源价格上扬，必将促进微电网快速发展，为分布式发电并网提供支撑。
一、微电网概念及其优越性微电网的基础是分布式发电，实质是个小型电网，由各种分布式电源、储能系统、负荷、监控、保护、计量、通信等组成。
微电网相当于电力系统中的“毛细管”，也是智能电网中新的网络结构单元。
值得一提的是储能系统，它是微电网安全、稳定、可靠供电的基础，即在孤网运行也能保证重要客户的用电需求。
微电网技术的发展与电力电子技术、计算机控制技术和通信技术紧密相关，微电网的兴起让人们仿佛看到了有效化解清洁能源电力并网的希望，从而推动清洁能源发电的快速发展，具有鲜明的技术革命特征。
微电网具有灵活的运行方式和可调度的性能，既可接入配电网运行，也可作为独立电网运行。
通过相关控制装置对两种运行方式进行切换，使之达到协调配合，提高供电可靠性。
对配电网而言，微电网是个可控、可调度的负荷，使电力调度人员不再直面各个分布式电源，而是通过微电网对分布式电源进行有效控制和管理。
分布式发电系统与微电网技术
分布式发电系统与微电网技术随着能源需求的不断增长以及对可再生能源的关注度日益提高，分布式发电系统与微电网技术成为电子与电气工程领域的研究热点。
本文将从技术原理、应用场景和未来发展方向三个方面探讨这一主题。
一、技术原理分布式发电系统是指将发电设备分布在用户侧，通过小型化的发电装置进行电能的生产。
而微电网技术则是将分布式发电系统与传统电网相连接，形成一个小型的电力系统。
这两种技术的核心在于能源的分散和可再生能源的利用。
分布式发电系统通过利用太阳能、风能、水能等可再生能源进行发电，将电能直接供给用户。
这种分布式的发电方式能够减少能量传输过程中的能量损失，提高能源利用效率。
同时，分布式发电系统还可以通过能量存储装置将多余的电能储存起来，以备不时之需。
微电网技术则是将分布式发电系统与传统电网相连接，形成一个小型的电力系统。
通过智能电网管理系统，微电网可以实现对能源的有效调度和优化控制。
当传统电网出现故障或停电时，微电网可以独立运行，为用户提供可靠的电力供应。
二、应用场景分布式发电系统与微电网技术在许多领域都有广泛的应用。
首先，在偏远地区或无电区域，分布式发电系统可以为当地居民提供可靠的电力供应，改善生活条件。
其次，在工业和商业领域，分布式发电系统可以降低能源成本，提高能源利用效率。
此外，分布式发电系统还可以应用于农业温室、城市照明和交通系统等领域。
微电网技术在城市和社区中的应用也日益增多。
通过将分布式发电系统与传统电网相连接，微电网可以实现对能源的灵活调度。
在城市中，微电网可以实现对电动车充电桩的管理和优化，提高能源的利用效率。
在社区中，微电网可以实现对居民家庭能源的管理和监控，促进能源的节约和环保。
三、未来发展方向分布式发电系统与微电网技术在未来的发展中还有许多挑战和机遇。
首先，需要进一步提高可再生能源的利用效率和稳定性，以满足不同场景下的能源需求。
其次，需要加强对分布式发电系统和微电网的智能化管理和控制，以实现对能源的优化调度。
分布式发电及微电网技术
课程简介
主要内容
分布式发电与微电网简介 分布式电源--风力发电 分布式电源--太阳能光伏发电 分布式电源--燃气轮机发电 微电网的运行与控制 分布式发电对配电系统的影响
分布式发电与微电网简介
分布式发电的概念
分布式发电的概念 一般指发电容量较小(几十千瓦至一百兆瓦之间) 、 与配电网连接、分散在负载附近的发电形式。 在许多国家分布式发电一般不经规划或中央调度。 与远距离输电和大电网互联的电力系统相区别， 称之为分布式发电。
微电网的定义
美国 能源部给出的定义: 微电网由分布式电源和电力负荷构成,可以工作在并 网与独立两种模式下,具有高度的可靠性和稳定性。
电力可靠性技术解决方案协会给出的定义: 微电网是由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同 时提供电能和热能;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,并同时满足用户对电能质 量供电安全等要求。
有助于防止大面积停电，增强电网抵御自然灾害的能力。
分布式电源的技术类型
分布式电源包括 小型燃汽轮机 微型燃汽轮机 燃料电池 太阳能光伏电池发电 地热发电等
分布式电源的技术类型
几种常见的分布式电源
分布式电源的技术类型
燃料电池（Fuel Cell)
分布式电源的技术类型
塔式太阳能热发电系统
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
潮汐发电（Tidal Energy)力发电
分布式电源的技术类型
电力系统中的分布式发电技术与微电网的管理优化
电力系统中的分布式发电技术与微电网的管理优化随着能源需求的增加和环境问题的突出，传统的集中式电力系统面临着许多挑战。
为了提高能源利用效率，并减少对传统能源的依赖，分布式发电技术和微电网的管理优化成为当前电力系统中备受关注的话题。
分布式发电技术是指将小规模的发电设备分布在用户附近，将电力产生和消费点相互连接，形成一个涵盖了发电、配电和用电的小型电力系统。
与传统的集中式发电相比，分布式发电技术具有以下优势：首先，分布式发电技术提高了电力系统的可靠性和稳定性。
传统的集中式电力系统依赖于少数几个大型发电厂供应电力，一旦发生故障或自然灾害，整个电力系统就会瘫痪。
而分布式发电技术中的多个小型发电设备可以独立运行，互相支持，即使某个装置发生故障，其他设备仍然可以继续供电，保证了电力系统的可靠性。
其次，分布式发电技术减少了输电损耗。
传统电力系统需要将电能从远离用户的发电厂输送到用户所在地，导致了大量的输电损耗。
而分布式发电技术将发电设备置于用户附近，缩短了输电距离，减少了输电损耗，提高了电能的利用效率。
另外，分布式发电技术促进了能源多样化和可持续发展。
传统电力系统主要依赖于化石燃料，对环境造成了严重的污染。
而分布式发电技术可以利用可再生能源，如太阳能、风能、生物质能等，减少对传统能源的依赖，并减少了大量排放物的产生，实现了绿色环保的能源供应。
为了有效管理和优化微电网，需要考虑以下几个方面：首先，需要建立合理的能源管理系统。
微电网中的多个分布式发电设备需要通过能源管理系统进行协调和控制，以确保系统的稳定运行。
能源管理系统需要具备监测、控制、调度和优化的功能，通过对发电设备、储能设备和用户需求的实时监测和分析，实现能源的合理供给和需求的匹配。
其次，需要制定合理的能源的交易和定价机制。
微电网中的多个参与主体之间进行能源的交易和定价，可以提高能源利用效率和供需匹配的程度。
例如，参与者可以通过电力交易市场进行能源的买卖，根据市场需求和供给确定能源的价格，并通过市场机制调控供需关系，实现资源的优化配置。
电力系统中的分布式发电与微电网技术
电力系统中的分布式发电与微电网技术在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，电力系统中的分布式发电与微电网技术正逐渐成为能源领域的热门话题。
这两项技术的发展和应用，为解决能源供应的可靠性、可持续性以及能源效率等问题提供了新的思路和方法。
分布式发电，简单来说，就是将小型的发电装置分散地布置在用户附近，实现就地发电、就地使用。
这些发电装置可以包括太阳能光伏发电、风力发电、小型燃气轮机发电等多种形式。
与传统的集中式发电方式相比，分布式发电具有许多显著的优点。
首先，分布式发电能够有效地减少输电过程中的能量损耗。
由于发电设备靠近用户，电能传输的距离大大缩短，从而降低了线路电阻带来的能量损失。
这不仅提高了能源的利用效率，还降低了对输电线路的投资和维护成本。
其次，分布式发电能够提高电力系统的可靠性和稳定性。
在传统的集中式供电模式中，如果大型发电厂出现故障或者输电线路受到破坏，可能会导致大面积停电。
而分布式发电系统分布广泛，即使部分发电设备出现问题，也不会对整个电力系统造成太大的影响。
此外，分布式发电还可以作为备用电源，在紧急情况下为重要用户提供电力保障。
再者，分布式发电有利于促进可再生能源的利用。
太阳能、风能等可再生能源具有分布广泛、清洁环保的特点，但由于其能量密度较低、间歇性强等原因，在大规模集中式开发中面临诸多困难。
而分布式发电模式可以充分利用这些可再生能源的分散性和随机性，实现就地开发、就地消纳，为可再生能源的广泛应用创造了条件。
然而，分布式发电也存在一些问题和挑战。
由于分布式电源的容量较小、输出功率不稳定，其接入电网可能会对电力系统的电能质量、电压稳定性等方面产生不利影响。
此外，分布式发电的管理和调度也相对复杂，需要建立有效的协调控制机制，以确保其与电网的安全稳定运行。
为了更好地整合和管理分布式发电资源，微电网技术应运而生。
微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的一个小型发配电系统，它既可以与外部电网并网运行，也可以独立运行。
电力系统中的分布式发电与微电网技术
电力系统中的分布式发电与微电网技术随着全球对可再生能源的需求不断增加，电力系统正经历着一场革命性的变革。
分布式发电与微电网技术成为了电力系统转型的关键。
本文将探讨分布式发电与微电网技术在电力系统中的应用，并分析其对电力系统可靠性、经济性和可持续性的影响。
一、分布式发电技术的概念与分类分布式发电是指将发电设备分布在电力系统中的各个节点，与传统的集中式发电相对应。
根据发电设备的类型和规模，分布式发电技术可以分为小型分布式发电和中型分布式发电。
小型分布式发电包括太阳能光伏发电、风能发电、生物质能发电等，而中型分布式发电则包括燃气轮机发电、微型水电站等。
二、微电网技术的概念与特点微电网是由多种分布式发电设备、储能装置和负荷组成的小型电力系统。
与传统的电力系统相比，微电网具有自主运行、互联互通和可控性强的特点。
微电网技术的核心是能量管理系统（EMS），通过智能控制和优化算法，实现对微电网内部各种能源的协调运行。
三、分布式发电与微电网技术的应用1. 提高电力系统可靠性传统的集中式发电系统存在单点故障的风险，一旦发生故障，将导致大面积停电。
而分布式发电和微电网技术将发电设备分布在多个节点，降低了单点故障的风险，提高了电力系统的可靠性。
2. 促进电力系统的经济性分布式发电和微电网技术可以降低电力系统的输电损耗和传输成本。
由于分布式发电设备接近负荷，输电损耗减少，同时可以减少对远距离输电线路的依赖，降低传输成本。
3. 推动电力系统的可持续发展分布式发电主要利用可再生能源，如太阳能和风能，减少对传统化石燃料的依赖，降低碳排放。
同时，微电网技术可以实现对多种能源的灵活调度和优化利用，提高能源利用效率，推动电力系统向可持续发展方向发展。
四、分布式发电与微电网技术的挑战与展望1. 技术挑战分布式发电和微电网技术面临着电网接入、系统稳定性和运行控制等方面的技术挑战。
如何实现分布式发电设备与传统电力系统的无缝衔接，确保系统的稳定运行，是当前亟待解决的问题。
分布式电源与微电网
微电网结构示意图
智能微电网模拟系统图
微网的控制结构：（分为三层）
微电网能量管理系统各模块间关系
某风电场监测
振动信号
定子、转子电压、电流动态同步信号 振动信号
配网设备、线路、变电站局放、 温度、外观等
覆冰、腐蚀、外 观、场景 图像
发展及应用情况
国外发展情况： 美国：
美国是最早提出了微电网概念的国家，在世界微电网的研究和实践中居 于领先地位，拥有全球最多的微电网示范工程。美国微电网示范工程地域分 布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富，主要用于集成可再 生分布式能源、提高供电可靠性及作为一个可控单元为电网提供支持服务。
北京延庆智能微电网； 西安世园会智能电网展示项目
发展及应用情况
上海、北京、广州等大城市，10多年前就尝试分布式供电，已有成功 范例。
2005年，我国首个分布式电力技术集成工程中心落户广州，标志着我 国分布式供电技术进入实质性发展阶段。
冷热电三联供技术应用最广泛，发展前景较好，我国大部分地区的住 宅、商业大楼、医院、公用建筑、工厂等，都有供电、供暖及制冷需 求，而且很多地方配有自备发电设备，这些都为冷热电三联供提供了 市场。
冷热电三联供 CCHP（Combined Cooling, Heating and Power）
分布式系统的储能
由于自然资源的特性，可再生能源用于发电时其功率输出具有明显的 间歇性和波动性，其变化甚是可能是随机的，容易对电网产生冲击， 严重时会引发电网事故。 为充分利用可再生能源并保障其供电可靠性，就要对这种难以准确预 测的能量变化进行及时的控制和抑制。 储能装置，就是用来解决这一问题。
分布式发电与微电网技术在多种一次能源中的应用
分布式发电与微电网技术在多种一次能源中的应用摘要：在国民经济的推动下，我国电力事业得到较快发展，电网整体规模逐渐增大。
由于人们生活水平不断提高，许多家庭中增加了大量的电子产品，对电能的需求越来越大，虽然大型电力系统为人们正常用电带来了较大便利，但是在实际情况中，受人为因素及自然因素的影响，电力系统在运作中出现了许多问题。
分布式发电与微电网技术能够对一次能源进行较好利用，缓解电力系统整体负荷影响，更好进行供电，所以如何将分布式发电与微电网技术更好应用在多种一次能源中成为技术人员面临的重大问题。
关键词：分布式发电；微电网；一次能源；应用由于人们对高质量电能的需求越来越大，为了实现正常供电，目前很多地区的供电方式依旧属于传统中的集中供电模式，这种方式虽然能满足人们电能需求，但是成本较高，且易受人为因素及自然因素的影响，在运作过程中存在许多安全隐患，长期以往，不仅影响正常供电，而且会对整个电网造成破坏。
分布式发电技术以及微电网技术能够有效利用一次能源进行发电，降低电网整体负荷，从而更好满足人们电能需求。
分布式发电技术概要分布式发电技术主要的应用基础为分布式电源，分布式电源对清洁能源进行了有效利用，包括风能、太阳能等，其体积虽然较小，但是在实际应用过程中有着极大容量。
其一般分布在电力负荷周围，能够与环境较好相融，整体成本也较低，在实际生活中能发挥出较大作用。
分布式电源主要有两种运行方式，一种是独立运行，另一种是并网运行，这两种方式都能较好实现正常供电。
随着国家对绿色供电的重视度不断增强，分布式发电技术有着广阔的应用前景，从而更好满足人们的电能需求。
如图1，显示的是分布式电源。
图1 分布式电源分布式发电技术有多种发电形式，主要包括不可再生资源发电形式、可再生资源发电形式、小型水力发电形式以及储能电源发电形式，在应用时需根据实际情况进行设置。
分布式发电技术在实际应用过程中有许多优势，首先，分布式电源虽然体积较小，但是容量较大，所以有着较广的适用范围，为工作人员的安装工作及运营工作带来了极大便利；其次，由于分布式电源以清洁能源为发电基础，所以其有着较广的分布范围，且有着多种运行方式。
分布式发电与微电网技术
分布式发电与微电网技术姓名：学号：1. 对分布式发电技术和微电网的概括分布式发电技术指某些与用户侧安装相靠近的中小型发电装置，该技术可直接接入配电网络，与公共电网共同供给电能，亦可以独立于公共电网，直接供给电能。
现阶段分布式发电技术比较常用的有：生物质能发电系统、风力发电系统、太阳能光伏电池发电系统、燃料电池发电系统、以微燃机、内燃机及燃气轮机等为核心的发电系统。
此外，储能技术也在分布式发电中得到应用，且超导储能、高密度电容储能、飞轮储能技术的发展速度也相当的快。
分布式发电的优越性主要包括：节能性、环保性、可靠性、灵活性、能源多样化、效率高等，且电力市场化也推动了分布式发电技术的广泛应用。
分布式发电技术主要被应用于：住宅小区、企事业单位（学校、疗养院、医院等）等。
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，既可以与外部电网并网运行，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与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。
2. 光伏系统最大功率跟踪控制的仿真研究2.1 光伏电池建模与仿真分析光伏电池是利用光生伏特效应（Photovoltaic Effect，简称光伏效应）将光能转变为电能的器件，光伏效应就是当光伏电池受到外界光照时，其内部的电荷发生运动而产生电流和电动势的一种效应。
通过光伏电池组件将外界太阳辐射的能量转换成电能的系统称为光伏发电系统。
目前，光伏发电工程上广泛采用的光电转换器件主要是硅光伏电池，已开始大规模产业化生产。
2.1.1 光伏电池特性硅太阳能电池的特性可用一个等效电路来描述：图 1 太阳能电池等效电路根据图1中电压与电流的参考方向，得出普遍使用的太阳能电池通用模型：()exp 1s s p ph p rs p s sh V IR V IR q I n I n I n kTA n R ⎧⎫+⎡⎤+⎪⎪=---⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭ （１） 由于实际当中，太阳能并联电阻sh R 的实际值很大，s R 的实际值很小，故有：V exp 1p ph p rs s q I n I n I kTA n ⎧⎫⎡⎤⎪⎪=--⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭（2） ()1100ph sc r S I I k T T =+-⎡⎤⎣⎦ （3） 311exp G rs rr r r qE T I I T kTA T T ⎛⎫⎡⎤⎡⎤=- ⎪⎢⎥⎢⎥ ⎪⎣⎦⎣⎦⎝⎭ （4） 式中：,I V ———太阳能电池的输出电流、电压（单位：A ，V ）； ,s p n n ———为光伏阵列串列和并联的电池个数；ph I ———为太阳能电池光生电流，单位为(A)；sc I ———为短路电流，单位为(A)；q ———为电子电量（1.6×19-10C ）； k ———为 波 尔 兹 曼 常 数 （1.38×23-10J/K ）； A ———k 为无纲量任意曲线的拟合常数，取值在1~5之间；T ———为太阳能电池绝对温度（单位：K ）； r T ———为太阳能电池参考温度（单位：K ）；rs I ———为太阳能电池阵列反向饱和电流（单位：A ）；rr I ———为二极管反向饱和电流（单位：A ）；G E ———为硅的禁带宽度；1k ———为短路电流温度系数；S ———为光照强度（单位：2W/m ）2.1.2 光伏电池的工程用数学模型的建立由于现有硅太阳能电池工程数学模型精度不高，方法不够简化，容易出错的缺点，基于硅太阳能电池的理论数学模型，本文提出一种改进的硅太阳能电池非线性工程简化数学模型。
分布式发电与微电网及其关键技术
分布式发电与微电网及其关键技术刘业胜【摘要】首先对分布式发电及微电网技术以及其发展的意义进行了阐述,并对分布式发电和微电网发展过程中面临的问题和有关的关键技术进行了介绍.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2013(051)004【总页数】4页(P14-17)【关键词】分布式发电;微电网;关键技术;储能;并网;控制;保护【作者】刘业胜【作者单位】中科华核电技术研究院,深圳518124【正文语种】中文【中图分类】TM71自动19世纪末期，世界上诞生首个发电企业以及电力网以来，受制于电力能源的单一性以及发电设备的高成本，长期以来作为一种稀缺资源，建设规模更为广泛以及强大的电力网，一直是世界电力的发展趋势以及研究热点。
但是近年来在火力、水力等常规发电技术仍然作为主角的同时，风能、太阳能、潮汐能、生物质能等新型能源不断兴起，引发了世界能源及电力范围内一次新的革命，尤其是随着近年来世界范围内的几次大面积停电，使人们逐渐意识到大电网具有一定的脆弱性，一旦出现故障影响范围广，严重影响人们正常的生产及生活，基于以上种种原因分布式发电及微电网技术作为一种新的发电及电网模式近年来受到更多重视及研究。
分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元。
主要包括太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电、燃料电池发电等，往往以新能源发电技术为主。
目前对微电网尚未形成统一的定义，一般来讲，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，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。
首先它是一个可孤立运行的小型发配新系统，在不与外界连接的情况下，通过自身的分布式电源(可以是常规发电设备，也可以是新型清洁能源)发电并通过内部供电网实现对内用各用户的供电，并可将多余的电能通过储能装置进行储能，以便于在用电高峰或者设备故障时作为后备电源使用，配电网内还需具备相应的电力保护及监控设备，以便于在供电系统内部出现短路等故障时，及时切除故障，防止事故扩大影响网内用电及设备安全，同时还可以通过内部的能量管理系统，对各用户的用电进行调度管理。
分布式能源与微电网技术
分布式能源与微电网技术摘要：在现代城市化进程加快发展下，能源需求量逐渐增长。
分布式能源和微电网技术能促进城市的绿色化和清洁能源的应用，达到节能减排的目的，也能为现代智能电网建设提供有效依据，保证电网的安全与稳定。
关键词：分布式；能源；微电网技术在中国经济快速提升下，工业化和城镇化进程加快发展，其存在的能源安全问题更为突出。
尤其是二氧化碳带来的全球变暖问题，引起社会的关注。
在该发展背景下，对城市的建设思想和发展模式有序转变，加大力度引进风力发电、太阳能发电模式等，促进整体的规模化发展。
一、分布式能源和微电网技术的研究意义第一，加强对分布式能源和微电网技术的研究，能确保清洁能源的有效应用。
基于太阳能、风能等多个形式清洁能源的应用，能保证能源的灵活接入和智能化控制，将其应用到智能终端进行消费，促使低碳城市建设目标的实现。
第二，加强对分布式能源和微电网技术的研究，也能提升总体的供电可靠性。
基于分布式发电的投入以及微网的统一管理，在先进系统和设备下，为电网运行提供强大保障，促使电能质量更可靠。
第三，分布式能源和微电网技术的研究，也能为其提供双向互动用电服务模式。
基于微网、智能家居和分布式发电，能为系统提供统一接口，维护用户和电网之间的相互沟通和交流，也能使用户获得新的体验。
加强对分布式能源和微电网技术的研究，将其作为智能电网建设中的主要部分，是新时期建设与发展下的主要模式，也承担者社会建设职责。
其中的分布式能源，在智能集成模式下，能保证接入系统的安全与可靠，也能确保微网更灵活。
所以，加强对分布式能源和微电网技术的应用，是城市绿色、清洁能源推动和应用的主要条件，在节能减排工作中，将其渗透到工作中，对电网的安全运行也具备十分重要的作用[1]。
二、分布式能源和微电网技术的关键（一）容量配置清洁能源具备明显的间歇式能源特点，受到天气情况影响较大，电能的输出波动大。
基于对分布式能源和微电网技术的应用，能够在各个单位组成模式下，对其容量有效配置，确保风能、太阳能相互应用，发电单位和储能单元之间也能互补。
电网中分布式发电与微电网技术的应用研究
电网中分布式发电与微电网技术的应用研究摘要：为了满足我国民生经济持续发展的要求，我国电力系统的建设规模与速度均呈现跨越式增长。
其中，随着微电网技术的运用，使得大规模接入分布式电源与可再生能源成为可能，并且可以实现高质量的多种能源供给任务，加快我国智能电网的发展速度。
鉴于此，本文以介绍微电网的发展为切入点，对微电网的基本构成与特点进行阐述，详尽分析发展分布式发电与微电网技术的优势与意义，对光伏发电在分布式电源中的初步应用进行研究，并给出应用的合理化建议。
关键词：分布式发电；微电网；效益一、微电网的发展1、分布式电源简介由于能源可以极大的推动我国工业发展，所以发现且应用更加合理的能源形式将是未来研究的重点。
其中，分布式能源的出现，将会是科研人员未来研究的重点。
所谓分布式发电技术指的是将独立的发电单元设置于配电网中，从而使其完成对用电设备的供电任务。
此外，可通过应用储能技术来储存分布式电源的多余能量，例如，锂电池、液流电池、超导线圈、储能电容器及超级电容器和飞轮等等。
其中，将某一特定范围区域或某些单位所拥有的分散发电资源通过储能装置集中起来，从而将能源直接供给附近用户的方式便是分布式电源微电网技术的基本定义。
此外，分布式电源微电网技术不仅可以并联在主干电网中运行，而且具备独立运行的能力，从而可以形成一个分布式电源微电网与大型电网联合运行的系统。
2、微电网的基本构成与特点2.1 微电网的基本构成由于承载负荷有所不同，所以微电网的具体结构有所差别。
其中，分布式电源、智能化用户、储能设备集控中心和具有自愈（故障重构）能力的电网等是微电网的基本构成单元。
此外，为了确保微电网的可靠性与灵活性，大部分电网与微电网的接口均是基于统一电力标准进行设计。
与此同时，天然气、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源是分布式电源主要形式，而储能电池、超级电容器和飞轮等是其常用的储能装置。
系统管理与集控中心负责微电网的控制、协调与管理等功能。
微电网的关键技术与实现讲义
微电网的关键技术与实现讲义微电网是指由分散的、分布式能源资源和多种类型负载组成的本地化电力系统。
它具有可再生能源、可靠性、高效性和可持续性等特点，被广泛应用于农村、城市和工业等领域。
本文将重点介绍微电网的关键技术和实现方法。
一、微电网的关键技术1. 分布式发电技术分布式发电是微电网的核心技术之一，它通过将多个独立的发电机组连接在一起，实现电力的分散生产和供应。
常见的分布式发电技术包括太阳能发电、风能发电、燃料电池等。
2. 储能技术储能技术是微电网的关键技术之一，它可以将电能转换为其他形式的能量，以备不时之需。
常见的储能技术包括电池储能、超级电容器储能和压缩空气储能等。
3. 智能能源管理系统智能能源管理系统是微电网的关键技术之一，它可以监控、控制和优化微电网的能源流动和使用。
通过智能能源管理系统，可以实现能源的高效利用，最大程度地减少能源消耗。
4. 电力电子技术电力电子技术是微电网的关键技术之一，它可以实现电能的高效转换和控制。
常见的电力电子技术包括逆变器技术、功率电子器件技术和电力电子拓扑结构技术等。
5. 安全监测与保护技术安全监测与保护技术是微电网的关键技术之一，它可以确保微电网的安全运行和可靠性。
常见的安全监测与保护技术包括故障监测与诊断技术、故障定位技术和故障隔离技术等。
二、微电网的实现方法1. 基于传统电力系统改造一种实现微电网的方法是基于传统电力系统的改造。
这种方法可以通过在现有电力系统中添加分布式发电机组和储能设备来实现微电网的功能。
通过合理的规划和设计，可以将传统电力系统转换为微电网，实现能源的分散生产和供应。
2. 基于新建微电网系统另一种实现微电网的方法是新建微电网系统。
这种方法可以根据实际需求，选取合适的发电技术和储能技术，建设独立的微电网系统。
新建微电网系统具有更好的灵活性和可控性，可以根据需求进行规模扩展和功能升级。
3. 基于虚拟电厂模式虚拟电厂模式是一种实现微电网的创新方法，它通过在分布式发电机组之间进行能量交换和优化调度，实现微电网的功能。
微电网中的分布式发电系统优化
微电网中的分布式发电系统优化微电网是指基于可再生能源、分布式发电与电储能技术的电力系统，具有自主供电和互联互通的特点。
在现代社会中，对于稳定、可靠的电力供应有着日益增长的需求。
而微电网作为一种新型的电力系统，其分布式发电系统的优化对于提高电力供应的质量和效率具有重要意义。
本文将从微电网中的分布式发电系统优化的角度进行探讨。
一、分布式发电系统简介分布式发电系统是指将电力产生装置分布在用户侧，通过近距离输电、供电，实现小型电力系统的供电需求。
它相对于传统的中央发电站方式，具有电力供应更加灵活、可靠性更高等优点。
分布式发电系统采用的可再生能源主要包括太阳能、风能、水能等，以及传统的燃气和燃油发电。
其通过电储能技术，将多种电源进行优化组合，以满足用户的实际需求。
二、分布式发电系统优化的意义1. 提高电力系统的可靠性：将电源分布在多个点上，减少了单一故障对整个系统的影响，提高了电力系统的可靠性。
2. 降低线路损耗：分布式发电系统将电源近距离输送给用户，减少了输电线路的长度，降低了线路损耗。
3. 促进可再生能源利用：分布式发电系统可以更好地利用分散分布的可再生能源，减少对传统能源的依赖，实现能源的可持续利用。
4. 支持电网重构：分布式发电系统可以与传统中央电力系统结合，实现互联互通，支持电网重构。
三、分布式发电系统优化的技术手段1. 基于智能控制的优化：通过智能控制技术，可以实时监测和管理分布式发电系统中的各个组件，实现对电力的调度和控制，提高系统的效率。
2. 储能技术的应用：电储能技术可以平衡分布式发电系统的供需差异，提高系统的稳定性和可靠性。
3. 技术升级与改造：对于旧有的发电设备，可以通过技术升级和改造来提高其效率和可靠性。
同时，引入新技术，如光伏、风能等，以提高系统的整体性能。
4. 数据分析与预测：通过对历史数据的分析与预测，可以预测电力需求和发电能力，并进行优化调度，实现系统的最佳运行状态。
四、微电网中的分布式发电系统优化实践案例1. 中国某地项目：该项目采用太阳能、风能和储能技术相结合的方式，实现了微电网的自主供电。
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Transmission Network
House
Distribution Network
Factory
Commercial building
一、分布式发电
分布式发电的基本概念 发展分布式发电系统的意义 分布式发电技术 分布式发电与并网技术 分布式发电技术的研发重点与应用前景
一、分布式发电
风力发电系统主要类型：
（1）恒速恒频风力发电机系统（小容量）
（2）变速恒频双馈感应发电机系统（大容量）
双馈感应发电机
Us
Is
齿轮箱
Ur
Ir
Ic
电网
风力机
变频器
齿轮箱 风力机
异步发电机
电网
并联电容器
Us Is
Uc Ic
同步发电机
变频器
电网
风力机
（3）永磁直驱的同步发电机系统（大容量）
一、分布式发电
分布式发电技术
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
独立运行
并网运行
光伏发电系统示意图
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发电技术
燃料电池主要包括碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、 磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池。
一、分布式发电
分布式发电技术
燃料电池(FuelCell)发电技术
燃料电池的分类及特性
分布式发电 与
微电网技术
一、分布式发电
分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源 的理想方式，它具有投资小、清沽环保、供电可 靠和发电方式灵活等优点，可以对未来大电网提 供有力补充和有效支撑，是未来电力系统的重要 发展趋势之。
一、分布式发电
当前的电网
Central power station
智能/分散/自主发电和高度集成的 网络管理
一、分布式发电
分布式发电技术
生物质(Biomass)发电技术
生物质发电系统是以生物质能为能源的发电工程总称，包括沼气发电 、薪柴发电、农作物秸秆发电、工业有机废料和垃圾焚烧发电等，这类发 电的规模和特点受生物质能资源的制约。可用于转化为能源的主要生物质 能资源包括薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、酿造废料、生活和工业的有机 废水及有机垃圾等。
一、分布式发电
分布式发电系统的意义
当有大些电分网布出式现电大源面，积如停
经济性 环保效益 能源利用的多样性 调峰作用 安全性和可靠性 边远地区的供电
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分布式发电的基本概念
分布式发电目前尚未有统一定义，一般认为，分布 式发电(Distributed Generation，DG)指为满足终端用 户的特殊需求、接在用户侧附近的小型发电系统。
分布式电源(Distributed Resource，DR)是指分布 式发电与储能装置(Energy Storage，ES)的联合系统 (DR=DG+ES)。它们的规模一般不大，通常为几十千瓦到 几十兆瓦，所用的能源包括天然气(含煤层气、沼气等)、 太阳能、生物质能、氧能、风能、小水电等洁净能源或 可再生能源；而储能装置主要为蓄电池，还可能采用超 级电容器、飞轮储能等。
生物质发电系统工艺流程
一、分布式发电
分布式发电技术
风力发电技术
我国自20世纪50年代开始发展风力发电，最初是用于农村和牧区的家庭自用
小风力发电机，之后在新疆、内蒙古、吉林、辽宁等省区建立了一些容量在10kW以下
的小型风电场，ห้องสมุดไป่ตู้在西藏、青海等地建立了一些由小型风力发电、光伏发电和柴油机
发电共同构成的联合发电系统。
分布式储能技术
当分布式发电以独立或孤岛方式运行时，储能系统是必不可少的， 因此电能储存技术和设备正越来越多受到人们的关注。分布式储能技术 主要包括蓄电池、飞轮、超级电容器、电动汽车等。另外，还有利用电 加热蓄热砖或蓄热水的蓄热储能，以及制冰及冷水的蓄冷储能等。
燃气轮机
内燃机
内微燃机
一、分布式发电
分布式发电技术
光伏(Photo-Voltaic，PV)发电技术
光伏发电技术是一种将太阳光辐射能通过光伏效应、经光伏电池直接 转换为电能的发电技术，它向负荷直接提供直流电或经逆变器将直流电转变 成交流电供人们使用。光伏发电系统换、控制与保护以及能量储存等环节。
燃气轮机、内燃机、微燃机发电技术是以天然气、煤层气或 沼 气 等 为 常 用 燃 料 ， 以 燃 气 轮 机 (Gas Turbine 或 Combustion Turbine) 、 内 燃 机 (Gas Engine 或 Internal Combustion Reciprocaring Engines)和微燃机(Micro-Turbine)等为发电动 力的发电系统。