微电网及欧美智能电网的发展

控制 。当负荷变化时 ， 潮流控制器根据本地频率 和电压 信 息进行潮流调节 ， 当地微电源相应增加或减少 其功 率输 出 以保持功率平衡。 图中 ， 还示范 了针对 ３类具有不 同供 电质量要求的负
荷的个性化微 电源供电方案 。 对于连接在馈线 Ａ上 的敏感
③ 可靠 性 ： 提高 电力供应 的可靠性 与安全性以满足数
１ ＿ ２ 基本 结构
图１ 是美 国电力可靠性技术解决方 案协会（ Ｃ Ｅ Ｒ Ｔ Ｓ ） 提
出 的微 电 网基 本 结 构 。
含有 电力 电子界面的小型机组（ 小于 １ ０ ０ ｋ Ｗ） ， 包 括微 型燃 气 轮机 、 燃 料电池 、 光伏 电池 以及 超级 电容 、 飞轮 、 蓄 电池 等储能装置 。它们接在用户侧 ， 具 有低 成本 、 低 电压、 低污
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变压器 的原边侧或主网与微 电网的分离点 。 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｐ １ ５ ４ ７ 标 准草案规定 ： 在Ｐ Ｃ Ｃ处 ， 微 电网的各项技术指 标必须满足
预定的规范。负荷端的馈线电压通常是 ４ ８ ０ Ｖ或更低 。
图中展示了光伏发 电、 微 型燃气轮机和燃科 电池等微
欧洲于 ２ ０ ０ ５ 年 提出“ 聪 明电网” 计划 ， 并在 ２ ０ ０ ６年 出台该
计划 的技术实现方 略。作 为欧洲 ２ ０ ２ ０年及后续 的电力发
展 目标 ， 该计划之处未来 欧洲 电网需具备以下特点 ：
图 １ 美 国提 出的 微 电 网结构
图 中包括 ３ 条馈线 Ａ， Ｂ和 Ｃ及 １ 条负荷母线 ， 网络整
ｃ ｉ ｔ ｉ ｚ ｅ ｎ ） 。此外 ， 紧紧 围绕全系统能量 的供 电理念 是微 电网
的 ２个重要特征。在接 口问题上 ， 微 电网的入 网标准只针
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ９ — １ ０
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智 能 电 网解 读 之 四
微 电网及 欧美智能 电网的发展
●
冯垛 生 ， 张
淼
（ 广 东工业大 学 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ０ ７ ５ ）
中 图分 类号 ： Ｔ Ｍ７ ２
文献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ９ ９ ４ — ３ ０ ９ １ （ ２ ０ １ ３） ０ ４ — １ ２ ５ — １ ２ ９
１ 微 电网
１ ． １ 定义
微 电网从 系统观点看 问题 ， 将发 电机 、 负荷 、 储能装置
及 控制装置等结合 ， 形成 一个单一 可控制 的单 元 ， 同时向
字化时代 的电力需求 。 ④经济性 ： 通过技术创新 、 能源有效管理 、 有序市场竞
争及相关政 策等提高 电网的经济效益 。
基 于 上 述 特 点 ，欧 洲 提 出要 充 分 利 用 分 布式 能 源 、 智
负荷 ， 采用光伏 电池供 电 ； 对于连接 在馈线 ｃ上 的可调节 负荷 ， 采用燃料 电池和微 型燃 气轮机 混合供 电 ， 对 于连接 在馈线 Ｂ上的可 中断 负荷 ， 没 有设置专 门的微 电源 ， 而直
能技术 、 先进电力电子技术等实现集 中供 电与分布式发 电
的高效紧密结合 ，并积极鼓 励社会 各界广泛参 与 电力 市 场， 共同推进电网发展 。微电网以其智能性 、 能量利用多元 化 等特 点也成为 欧洲未来 电网的重要组成。 目前 ， 欧洲 已 初步形 成 了微 电网的运行 、 控制、 保护 、 安 全及 通信 等理 论， 并在实验室微 电网平 台上对这些 理论 进行了实验 。其
用户 供 给 电能 和热 能 。微 电 网 中 的 电 源 多 为微 电 源 ， 亦 即
对微 电网与大 电网的公 共连接点 （ Ｐ Ｃ Ｃ ） ， 而不 针对各个具
体的微电源。微 电网不仅解决了分 布式 电源 的大规模接入
问题 ， 充分发 挥了分布式 电源 的各项 优势 ， 还为用 户带来
了其他很多方面 的效益。
染等特点 。微 电网既可与大 电网联 网运行 ， 也可在 电网故
障或需要时与主 网断开单独运行 。它还具有双重角 色 ： 对 于公 用电力企业 ，微 电网可视 为智能 电网可控制 的 “ 细
ห้องสมุดไป่ตู้
胞” ， 例如 ， 这个 “ 细胞” 可 以被控制 为一个简单的可调度负
荷， 可 以在数秒 内做 出响应 以满足传输 系统 的需 要 ； 对于 用户 ， 微 电网可 以作为一个 可定制 的电源 ， 以满足用 户多
样化 的需 求 ， 例如， 增 强局部供 电可 靠性 ， 降低馈 电损耗 ，
支持 当地 电压 ， 通过利用废热 提高效率 ， 提供 电压下 陷的
校正 ， 或作 为不可 中断 电源 。由于微 电网灵 活的可调度性
且可适时向大电网提供有力 支撑 ， 学者形象地称 之为 电力 系统的 “ 好 市 民” （ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｉ ｔ ｉ ｚ ｅ ｎ ）和 “ 模 范 市 民” （ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ
① 灵活性 ： 在适应 未来 电网变化与挑 战的 同时 ， 满 足
善ｌ
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电源形成 ， 其 中一些接在热力用 户附近 ， 为 当地 提供 热源。
微 电网中配置能量管理器和潮流控制 器 ， 前者 可实 现对 整 个微 电网的综合分析控制 ， 而后者可实现对微 电源的就地
用户多样化的电力需求 。 ②可接人性 ： 是 所有用 户都可接入 电网 ， 尤其是 推广 用户对 可再生 、 高效 、 清洁能源 的利用 。
体呈辐射状结构 。馈线通过主分隔装置 （ 通常是一个静态
开关 ） 与配 电系统相连 ， 可实 现孤 网与 并网运行模 式 问的 平滑切换。该开关点 即 Ｐ Ｃ Ｃ所在 的位置 ， 一般选择 为配 电
２ ０ １ ３ 年 第６ 期 ・震艇挺糕 哦 Ｉ １ ２ ５
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