微电网及分布式电源并网标准体系介绍_中国电科院_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
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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
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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
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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
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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
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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 √
分布式发电和微电网综诉
分布式发电和微电网综诉摘要：本文对分布式发电，微电网的简述，发展，存在的问题以及技术等方面的研究进行了较深入的论述探讨，同时对微电网中的分布式发电技术的应用，存在的优缺点等进行了论证与综合概述，并提出了解决方案。
针对急剧增长的用电负荷和用户越来越高的安全、可靠性供电要求，结合可再生洁净能源的开发和利用，分布式发电以其投资省、发电方式灵活等特点与大电网联合运行带来了巨大的经济与环保效应，同时也对传统的电力系统规划与运行造成不容忽视的影响，随着其影响的广受关注，微电网的研究方兴未艾。
微电网以系统的观点看问题，将一系列负荷和微电源联系在一起，看作一个单一可控系统，向用户提供电能和热能，微电网中的分布式发电技术的发展应用进行了分析研究。
1分布式发电简述1.1 分布式发电的定义由于分布式发电近几年才受到如此广泛的关注，国际上关于分布式发电技术尚无统一定义。
一般认为分布式发电是指功率在几十千瓦到几十兆瓦范围内、模块式的、分布在负荷附近的清洁环保发电设施，能够经济、高效、可靠地发电。
分布式发电是区别于传统集中发电、远距离输电、大互联网络的发电形式。
分布式发电以燃气轮机、微型燃气轮机、燃气发电机等为动力，以天然气、氢气、太阳能、风能、生物质能等为能源，可实现冷、热、电联供，是一种新型的发电和能源综合利用方式。
目前，我国已经在部分地区建立了分布式发电的应用工程。
北京的燃气集团指挥调度中心的CCHP 项目和上海的浦东机场分布式发电项目，都采用了燃气轮机、利用燃气轮机排出高温燃气产生蒸汽的余热锅炉和使用蒸汽供冷的制冷机来实现冷、热、电的联供，取得了很好的效果。
另外，在全国各地，特别是风能丰富的地区，也已开发了很多风力发电项目。
1.2 几种典型分布式发电技术（1）微型燃气轮机技术微型燃气轮机是以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型汽轮机。
其发电效率可达30%，如实行热电联供，效率可提高到75%。
微型燃气轮机的特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。
微电网控制简介课件
02
微电网中的电力电子技术
电力电子器件及其特性
电力电子器件
包括二极管、晶体管、晶闸管、绝缘 栅双极型晶体管（IGBT）等，用于 实现电能的变换和控制。
储能系统
包括电池储能系统、超级电容储能系统、飞轮储能系统等，可实现电能的储存和 释放。
管理策略
通过对储能系统的充放电管理，实现微电网的稳定运行和优化控制，提高能源利 用效率。
03
微电网的优化控制方法
基于传统控制理论的优化方法
比例-积分-微分（PID）控制
PID控制是一种最常用的传统控制方法，通过调整比例、积分和微分三个参数，使系统输出达到期望的稳态值。 在微电网中，PID控制可用于频率和电压的稳定控制。
某高校校园微电网系统实际运行数据分析
案例3
某地储能与微电网联合调度实际运行数据分 析
案例4
某地基于需求响应的微电网调度实际运行数 据分析
THANKS
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微电网的应用场景
微电网可以应用于居民小区、工业园区、商 业中心等场景。它可以作为分布式能源的重 要组成，提供电力和热力的供应，同时也可 以作为储能系统，实现能源的存储和利用，
提高能源的利用效率。
微电网的发展前景与挑战
要点一
微电网的发展前景
随着能源结构的转型和电力市场的开放，微电网的发展前 景非常广阔。它可以促进分布式能源的发展，提高能源的 利用效率，减少环境污染，同时也可以为用户提供更加灵 活和多样化的能源服务。
微电网的特点
微电网具有高供电可靠性、环保 性、经济性等优点，可实现新能 源的高效利用，同时具备自治运 行和并网运行两种模式。
分布式电源并网标准的分析
对 比于技 术 标准 未 调 整之 前 ，表２ 并 网 电压 范 围划 分 较细 致 ， 现有 电压 范围等 级 为五 级 ，同 时 ，相 同电压 范 围切 除时 间也 有所 调 整 ，整 体来 讲 ，调整 时 间相 对 宽松 ，这 有利 于增 强分 布 式 电源 与 电 网 间的 紧密度 。国 内标准 应在 响应 切 除时 间方面 有效 调整 。 ２ ． ２ 低 电压 穿越 性 当 电力 系统 在 实际 运行 中 出现 故障 时 ，或者 实 际运 行期 间 受到 外 力干 扰 导致 电压 值快 速 降低 ，此 时分 布式 电源 无 需分 离 电网就 能 完 成特 定范 围 以及 时 间 内 的 持续 运 行 操 作 。对 于这 一 内容 ，无 论 是 国际 标准 还 是 国 内标 准 ，均 未 提及 ，但 如 果 分 布 式 电源 并 未 在 运 行 故 障期 间发 挥 调 节 作 用 ， 那 么极 易导 致 连 锁 反 应 出现 ，还 会 大 大 降 低 网络 运 行 安 全 性 ，增 加 网络 风 险 。随 着 光 伏 并 网标 准 不 断 升 级 和 改进 ，这 项 内容 被 多 次 提及 。从 中能 够 看 出 ，适 当增 强 低 压 穿 越 能 力于 分 布 式 电源 ， 这对 风 电 网性 能 提 升 、 电 力系 统 优 化 具有 重 要作 用 。 对 比我 国 和 德 国在 低 压 穿越 标 准 方 面 的 动态 变 化 ，对 比分 析 中可 知 ，两 国针 对 不 同类 型 分 布 式 电源 所 提 出的 要 求存 在 显著 差 异 ，相 对来 说 ，我 国要 求 较 宽 泛 ， 因此 ，在 标 准 改 进 中 应注 意此 方 面的 调节 。
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ＯＲ Ｌ Ｄ・ 探 索 与 观 察
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：
分布式发电及微电网有关问题研究-何国庆
（一）分布式电源发展现状
1、发展基础
各国分布式电源的发展是由其资源分布特点、政策激励和产业基 础等决定。
资源分布
政策激励
我国风能、太阳能资源主 我国小水电、风电、生物 要富集在“三北”地区， 质发电以及资源综合利用 主要以大规模发展为主， 发电政策已较完备。光伏 分布式开发条件不及欧美； 发电、天然气多联供政策 天然气资源匮乏；小水电 相比欧美尚有欠缺。 资源丰富，优于欧美。
100kW 双模式
DC
PCS
AC
600kVA DC
APF&SVG
AC
15kW三 AC
15kW三 AC 15kW三 AC 15kW三 AC
相逆变器 DC 相逆变器 DC 相逆变器 DC 相逆变器 DC
100kW 三相逆 AC
变器 DC
20kW聚 光光伏
40kW跟踪光伏发电系统
80kW屋 顶光伏
100kVA三 相可控负荷
电压等级：10个项目为380V；其余4个为10kV； 装机容量：10个项目总装机容量1MW以下，其余4个5MW以下； 储能应用：13个项目配置了储能系统； 自平衡能力：大多为风电、光伏等间歇式电源，自平衡能力不强。
目前，国内试点项目多为着重解决大电网供电困难的偏远农牧区、海岛用 电问题，搭建技术研究和实证的平台。具备微型、清洁、友好的特征，不能完 全实现自治。主要原因是国内项目大多为风电、光伏等间歇式电源，储能因技 术和成本因素配置相对不足；国外一些试点项目除包括间歇式电源外，还包括 燃机等非间歇式电源，自平衡能力较强。
类型：并网型 电压等级：380V 容量规模：光伏350kW；
电池储能200kW/200kWh 研究内容：研发微电网控
(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。
分布式发电储能及微电网接入控制v.3
村庄模式的微电网结构
村庄模式微电网-运行方式
微电网的运行方式有以下几种：
并网运行
并网不上网（购电） 不限制购电量 限制购电量 并网且上网（送电） 不限制送电量 限制送电量
离网运行
计划离网 非计划离网（故障）
村庄模式微电网控制方式
分布式发电/微电网接入控制 系统 实现对多个微电网的监控； 根据主网的运行状态，下达 各微电网的调度指令。 微电网控制系统 实现对微电网内所有设备的 全面监控；响应分布式发电 接入控制系统的调度指令； 在不同运行方式下执行不同 的控制策略。
微电网主要功能
并离网运行 通过储能装置和能量管理系统，能够在并网和离网模式下实 现自治运行。 当主电网发生故障时，微电网自动从主网脱离，独立运 行，维持电压频率的稳定；当外部电网恢复供电时，微电 网自动恢复与主网的连接。 微电网对通过对内部的各种分布式发电的协调控制，实现 与大电网之间的平滑稳定的功率交换，最大限度降低分布 式发电对大电网的影响。 微电网具备并网和独立运行两种运行模式，并可实现平滑 切换，大大提高用户及大电网的供电可靠性。
微网核心技术 微电网优化规划技术 微电网信息采集与通信技术 微电网运行控制与保护技术 微电网的电能质量监测与治理技术 微电网能量优化管理技术
1：微电网优化规划技术 目标：满足差异化用户供电可靠性要求的前提下进行 的科学化的微电网能源构成和拓扑结构设计。
核心：包括优化规划设计方法、综合评价指标体系及 决策支持系统。
微网的兴起
现有电力网络难以承受大规模分布式电源的并入，如果简单地从电网 角度对DG提出严苛的并网条件和标准，又会导致分布式电源的潜能无法 充分释放和发挥，分布式发电本身的运行稳定、安全性、经济性和效益更 无法体现。
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
微电网的基本组成及运行详解
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）。
根据建设目的和经济环境的不同，微网的形状结构可能各不相同，但是技术架构大体类似。
下面南京研旭简要探讨下微电网的基本组成。
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。
微电网的基本组成包括以下几个部分：电源：在所有微电网系统中，基本的组成部分是电源。
电源要满足微网内负荷的需求，例如容量，以及其他技术层面、经济层面的种种考虑。
其中，分布式光伏受到广泛关注。
尤其是近年来光伏电池模块价格的下降，让基于分布式光伏的微网的经济可行性上升。
对于位于偏远地区的基于光伏的微网来说，挑战主要来自系统的维护和储能系统的要求。
一方面，当暴露在高温高湿的环境中时，光伏电池的性能会下降。
另一方面，由于能量来源（太阳光）具有间断性，储能设备便必不可少，而它的投资占系统支出的很大一部分，对系统经济性影响较大，并且光伏电池装机容量越大，储能系统容量也要相应增大。
除了分布式光伏，常见的能量来源还包括：分布式风能，燃料电池，微型涡轮机，往复式内燃机，以及其他分布式发电技术（小型水电，小型潮汐发电，小型波浪发电，地热发电，分布式核能发电等）。
电力管理系统：电力管理系统主要负责电力从电源输送到用电设备。
具体功能包括：一是，将电源处各形式的电能转换成符合出所需要的形式，例如使用逆变器将光伏产生的直流电转换成通常负荷所需要的50Hz交流电。
二是，作为储能设备的界面，来使微网内的电力供需达到平衡。
现代微网通常融入了软件和控制系统，例如智能电表，从而实现微网的高效和稳定运行。
储能系统：储能系统对微网的重要性不言而喻。
它可以让微网实现内部的电力供需平衡，从而维持电压和频率的稳定。
也可保证用户的用电需求随时能得到满足。
微网系统中常见的储能设备为：电池，燃料电池+电解池，超级电容以及飞轮等。
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。
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展的迫切需求，分布式发电、微网与智能配电网技术已成为电力系统领域的研究热点与实践方向。
分布式发电（Distributed Generation，DG）指的是在用户端或靠近用户端的小型、模块化、分散的发电设施，它们能够与大电网互为补充，提供稳定可靠的电力供应。
微网（Microgrid）则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，能够在孤岛或并网模式下运行，提高电力系统的灵活性和可靠性。
智能配电网（Smart Distribution Network）则通过先进的通信、测量和控制技术，实现对配电网的实时监控、优化调度和故障自愈，提高电力系统的运行效率和供电质量。
这些技术的发展和应用，对于缓解能源危机、优化能源结构、提高能源利用效率、减少环境污染等方面具有重要意义。
随着技术的快速发展和应用的不断深化，也面临着诸多挑战，如系统稳定性、经济性、安全性、环境保护等方面的问题，需要我们在实践中不断探索和创新，推动这些技术的持续发展和优化。
本文将从分布式发电、微网和智能配电网的基本概念出发，深入探讨这些技术的发展历程、现状以及未来趋势，并分析其在应用中面临的主要挑战和解决策略。
期望能够为相关领域的学者和实践者提供参考和启示，共同推动电力系统的智能化、绿色化和可持续发展。
1. 分布式发电、微网与智能配电网的概念及重要性分布式发电（Distributed Generation，DG）指的是在电力系统中，将小型的、模块化的发电设施分散地布置在用户侧或接近用户侧，通常包括风能、太阳能、生物质能、小水电、燃料电池等多种类型。
这种发电方式与传统的大型集中式发电站不同，具有投资小、灵活性强、环境友好等特点。
通过分布式发电，可以实现对电能的近距离供应，降低传输损耗，提高电力系统的效率和可靠性。
微网（Microgrid）则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，可以在并网和孤岛两种模式下运行。
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。
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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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
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。
负荷，包括敏感负荷和非敏感 负荷
快速开关，用于将微网与主网 分离与再并网
微网控制及调度系统
发展现状-中国
中国高度重视分布式能源和微电网建设 − 出台政策鼓励扶持发展
国家十二五规划提出发展目标，到2015年， − 分布式太阳能发电达到1000万千瓦 − 建设30个新能源微电网示范工程 − 建设100个“新能源示范城市” − 建设200个“绿色能源示范县”
进行预言：微电网的普及率将会遵循 “Fisher-Pry S曲线”发展，微电网的 最高增长速度出现在2020年以后 • 其他一些研究者则认为，微电网的快 P9 速增长趋势可能会提前到来 • 因此，预计微电网项目呈指数增长的 趋势将一直延续到2017年以后
微电网应用定位
1. 满足高渗透率分布式可再生能源的接入和消纳 当局部地区的分布式发电规模较大，对现有配电网运行控制造成较大影
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
三 标准化工作现状及展望
国际标准化现状
在IEC先后发起成立ad hoc G53微电网特别工作组和IEC SEG6微电网 系统评估组，制定IEC在微电网领域的战略规划
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
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。
− 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
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
《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
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
协调运行 • 对分布式电源并网运行控制、运行监视 和信息交互应满足的技术要求进行规定
保障安全 • 对分布式电源与配电网的互联接口入网 测试、安全保障措施进行规定
P20
分布式电源并网标准体系
一、基础通用类
分布式电源设备及系统 术语定义、电气图形及文字 符号、调度命名规则
二、技术要求类
分布式电源并网规定系列 分布式电源并网运行指标评价系列
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
参与IEC智能电网路线图编写 参与微电网用于灾备的白皮书编写 开展了IEC/ TC8 PT62786“用户侧电源接入电网”标准的编写 牵头编写IEEE P2030.3《储能接入电力系统测试标准》，已进入投票
环节 在IEEE申请获批成立IEEE P2030.9微电网规划设计工作组，组织编写
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
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。
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 √
微电网
• 以分布式发电技术为 基础，融合储能、控制 和保护装置的一体化单 元 • 靠近用户终端负荷 • 接入电压等级是配电 网电压等级 • 能够工作在并网和/ 或孤岛两种模式
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
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
规范建设 • 对微电网与配电网互联部分的设备调试、 功能调试以及验收内容进行规定
协调运行
• 对微电网不同运行模式下在功率控制、 系统异常响应、模式转换等方面应满足 的技术要求进行规定
保障安全 • 对微电网互联接口的测试条件、测试项 目、测试方法进行规定
配电网
G GGG
交互影响 DG DG
DG DG DG
序 号
标准类型
9
行标
10 行标
11 行标
12 行标
13 行标
14 行标
标准名称
微网系统接入系统验收实验标准 微电网运行控制系统功能规范 离网型微网运行管理规范 离网型微电网监控技术规范 微电网规划与设计导则 微电网运行与控制技术条件
4 工程建设国标
已立项 分布式电源并网工程调试与验收标准
P23
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
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