微电网发展与开发思路精品讲义资料
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微电网发展现状ppt
4
怎样解决集中发电系统的不足？
发展分布式 电源比通过 改造电网来 加强安全更 加简便、快 捷。
它为解决集 中式发电的 缺点以及可 再生能源发 电的联网找 到了突破口。
5
微电网
分布式发电
分布式发电也称分散式发电或分布式供能，一般指将相 对小型的发电装置(一般50 MW以下)分散布置在用户(负荷) 现场或用户附近的发电(供能)方式。分布式电源位置灵活、 分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，延缓了 输、配电网升级换代所需的巨额投资，同时，它与大电网互 为备用也使供电可靠性得以改善。
8
为协调大电网与分布式电源之间的 这种矛盾，充分挖掘分布式能源的 潜力，更好地促进大规模分布式发 电技术的整合与应用，国内外众多 的学者提出了微电网的概念。
9
相比传统集中式能源系统微电网的优势
1、微电网接近负荷，不需要建设大 电网进行远距离高压或超高压输电， 可以减少线损，节省输配电建设投 资和运行费用；由于兼具发电、供 热、制冷等多种服务功能，分布式 能源可以有效地实现能源的梯级利 用，达到更高的能源综合利用效率。
分布式发电可以减少电网的总容量，改善电网峰谷性能， 提高供电可靠性，是大电网的有力补充和有效支撑，
6
分布式电源的不足
分布式电源尽管优点突出，但本身存在诸 多问题，主要体现在三方面： 1、分布式电源单机接人成本高、控制困难等。 2、分布式电源相对大电网来说是一个不可控源， 因此大系统往往采取限制、隔离的方式来处置 分布式电源，以期减小其对大电网的冲击。这 就大大限制了分布式能源效能的充分发挥。 3、分布式发电必须以负荷形式并入和运行，即 发电量必须小于安装地用户负荷，导致分布式 发电能力在结构上就受到了极大限制。
微电网的提出
怎样解决集中发电系统的不足？
发展分布式 电源比通过 改造电网来 加强安全更 加简便、快 捷。
它为解决集 中式发电的 缺点以及可 再生能源发 电的联网找 到了突破口。
5
微电网
分布式发电
分布式发电也称分散式发电或分布式供能，一般指将相 对小型的发电装置(一般50 MW以下)分散布置在用户(负荷) 现场或用户附近的发电(供能)方式。分布式电源位置灵活、 分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，延缓了 输、配电网升级换代所需的巨额投资，同时，它与大电网互 为备用也使供电可靠性得以改善。
8
为协调大电网与分布式电源之间的 这种矛盾，充分挖掘分布式能源的 潜力，更好地促进大规模分布式发 电技术的整合与应用，国内外众多 的学者提出了微电网的概念。
9
相比传统集中式能源系统微电网的优势
1、微电网接近负荷，不需要建设大 电网进行远距离高压或超高压输电， 可以减少线损，节省输配电建设投 资和运行费用；由于兼具发电、供 热、制冷等多种服务功能，分布式 能源可以有效地实现能源的梯级利 用，达到更高的能源综合利用效率。
分布式发电可以减少电网的总容量，改善电网峰谷性能， 提高供电可靠性，是大电网的有力补充和有效支撑，
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分布式电源的不足
分布式电源尽管优点突出，但本身存在诸 多问题，主要体现在三方面： 1、分布式电源单机接人成本高、控制困难等。 2、分布式电源相对大电网来说是一个不可控源， 因此大系统往往采取限制、隔离的方式来处置 分布式电源，以期减小其对大电网的冲击。这 就大大限制了分布式能源效能的充分发挥。 3、分布式发电必须以负荷形式并入和运行，即 发电量必须小于安装地用户负荷，导致分布式 发电能力在结构上就受到了极大限制。
微电网的提出
微电网能量管理与控制策略ppt课件
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
谢谢！
一、我国微电网的发展方向
对内：有效接纳分布式电源
包容性 对外：与大电网兼容并提高辅助增值服务
技术上：包容发配用等多方面的先进电力技术
灵活性
可控，灵活调度，可作为备用电源 运行模式切换灵活
定制性
通过对负荷分级，实现分级供电 满足不同用户的多种供电需求
经济性
有利于微网用户的利益 有利于微网建设商的利益
自治性
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三、单个微电网控制策略
对于输出功率随机的电源，一般需要采用PQ控制，达到能 源最大利用率。
对于功率可调的电源，控制比较容易，可以实现V/f的调 整和控制，可用于保证微电网频率和电压的稳定性。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
一、微电网的发展目的
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP 管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三、微电网控制策略
所有的控制方法都应当满足下列要求： 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁; 2、能够自主的选择系统运行点; 3、平滑与大电网联网或解耦; 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的 结构控制。
微电网控制简介课件
、电压稳定控制等。功率平衡控制是微电网控制的核心，通过控制分布式电源 和储能装置的输出功率来实现系统功率的平衡；频率稳定控制和电压稳定控制 则是为了保证微电网的稳定运行。
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
感谢观看
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。
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
感谢观看
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。
直流微电网ppt课件
3.含微电网的大电网运行策略 1）短期负荷预测方法 2）调度技术与规范 3）经济运行策略 4）电能质量问题 5）并网技术与规范 6）安全紧急控制策略
；.
21
4.含微电网的大电网保护构建策略
主要研究不同类型微电网短路电流的特性、计算模型的建立、新型大电网保护系统的构建及整定计算原则的研究、 大电网保护与微电网保护的协调配合机制的研究
；.
17
对等控制模式：
指微网中所有DG在控制上都具有同等的地位，各控制器间不存在主从关系，每个DG都根据接入系统点电压和频率 的就地信息进行控制
对于这种控制模式，DG控制器的策略选择十分关键，目前经常使用的方法是下垂控制法
；.
18
分层控制：
将管理组织分成不同等级，各个层级在服从整体目标的基础上，相对独立地开展控制活动。电力系统分层控制，根 据电力系统管理体制、组织、电网结构和电压等级，各级调度按职责和任务及其管辖范围，对电网的有功-频率、无功电压、线路潮流进行的控制和管理
3.保证输出无功功率为0，实现单位功率因数控制，令无功电流参 量为0
控制任务： 1.电压、电流和频率满足并网要求
2.在并网运行状态下，维持直流母线电压恒定
3.为减少损耗，当直流微网能量平衡时，可处于空闲模式，其余情
况工作在逆变或整流模式
；.
10
光伏单元变换输出自主控制
控制特点： 1.并网运行时，光伏单元式中工作在MPPT控制模式，向 直流微网输入最大功率
基于电压变 化量的分层
控制
实现直流微网稳定运行控制的 主要手段
特点
实时监测母线电压，基于预设 电压阀值，自主选择系统运行
模式
；.
9
并网双向DC/AC变换器自主控制
；.
21
4.含微电网的大电网保护构建策略
主要研究不同类型微电网短路电流的特性、计算模型的建立、新型大电网保护系统的构建及整定计算原则的研究、 大电网保护与微电网保护的协调配合机制的研究
；.
17
对等控制模式：
指微网中所有DG在控制上都具有同等的地位，各控制器间不存在主从关系，每个DG都根据接入系统点电压和频率 的就地信息进行控制
对于这种控制模式，DG控制器的策略选择十分关键，目前经常使用的方法是下垂控制法
；.
18
分层控制：
将管理组织分成不同等级，各个层级在服从整体目标的基础上，相对独立地开展控制活动。电力系统分层控制，根 据电力系统管理体制、组织、电网结构和电压等级，各级调度按职责和任务及其管辖范围，对电网的有功-频率、无功电压、线路潮流进行的控制和管理
3.保证输出无功功率为0，实现单位功率因数控制，令无功电流参 量为0
控制任务： 1.电压、电流和频率满足并网要求
2.在并网运行状态下，维持直流母线电压恒定
3.为减少损耗，当直流微网能量平衡时，可处于空闲模式，其余情
况工作在逆变或整流模式
；.
10
光伏单元变换输出自主控制
控制特点： 1.并网运行时，光伏单元式中工作在MPPT控制模式，向 直流微网输入最大功率
基于电压变 化量的分层
控制
实现直流微网稳定运行控制的 主要手段
特点
实时监测母线电压，基于预设 电压阀值，自主选择系统运行
模式
；.
9
并网双向DC/AC变换器自主控制
2：微电网发展及政策解读-(黄碧斌)_watermark
欧洲
欧洲发展微电网的主要目标是实现可再生能源发电的规模化利用。针对大规模分布式 可再生电源的接入问题，研究微电网的适用性。已基于欧盟研发框架计划（FP5 和FP6 ），在2002年和2006年分别开展两期微电网研究。目前已纳入智能电网研究体系。
“MICROGRIDS”项目基于微电网概念，认为将分布式电源以微电网的形式接入到大电网
网络联系是 依托关系
微电网大多通过较低的电压等级，与大电网的配电系统相连， 以大电网作为支撑和备用，自身也成为大电网的组成部分。离开 大电网，微电网运行安全难以得到有效保障。
资源配置是 包含关系
大电网适应发电和用户大规模接入，能够有效解决电源与需求 分布不均衡问题，大范围优化配置能源资源。 微电网适应可再生能源分散开发利用的需要，但受到系统规模、 负荷位置的制约，在局部范围优化配置能源资源。
•内涵定义是指将一个事物与其它事物之间 不同的所有特征列举出来。内涵定义体现 了核心特征，基本不受所在区域或国家自 身情况的影响，可以认为放之四海皆准。
二、分布式电源发展历程及其概念 特征
（1）分布式电源发展历程
分布式电源是分布式能源在电力系统的称谓，从20世纪70年代开始发展，初期一直没有 得到重视。随着经济的发展，以及实现能源高效、清洁、安全利用的需要，特别是对热、电、 冷负荷需求的逐步普遍化，分布式电源的应用逐渐得到关注。早期分布式电源以热电联产为主， 近年来，随着新能源发电技术的成熟，风电、光伏发电也成为分布式电源的重要组成部分。
总装机容量5万千瓦及以下的小水电站；
以各个电压等级接入配电网的风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等新能 源发电；
除煤炭直接燃烧以外的各种废弃物发电，多种能源互补发电，余热余压余气发电、 煤矿瓦斯发电等资源综合利用发电；
智能微电网应用技术 课件 第6章智能微电网规划技术
图6-8已输入负荷信息的原理框图
表6-3 海岛每月的风速记录
图6-14 风力资源输入窗口
点击 打开太阳能资源输入窗口如图6-15所示，在该窗口中可以输入海 岛的地理位置信息从而得到当地的太阳能的资源信息，由于条件的限制，我们 采用表6-4所示的海岛每月的日平均辐照度表中的数据在图6-15中直接输入。
第6章 智能微电网的规划设计
内容
1.智能微电网规划设计方法 2.智能微电网规划设计流程 3.智能微电网规划设计软件的应用
学习目标
1.了解智能微电网规划设计的方法； 2.熟悉智能微电网规划设计的流程； 3.掌握智能微电网规划设计软件HOMER的使用方法和使用步骤； 4.了解智能微电网规划设计的优化方法； 5.熟悉智能微电网规划设计中优化目标和能量调度策略的选择方法。
图6-15 太阳能资源输入窗口
点击 打开柴油资源输入窗口，输入每公升柴油的价格如图6-16所示。
图6-16 柴油资源输入窗口
点击主窗口
中的 ，查看详细信息。在原理框
图中可以看到，没有箭头从DC指向负载，这表示由光伏发电装置和风力发电
机组发出的直流电无法加在交流负载上，警告信息建议添加一个转换器。点击
图6-27 增加风力发电的风速比例因子
再点击 打开柴油发电机组输入框。在图6-28的柴油价格信息输入框中输 入0.5、0.6、0.7等柴油价格值。
空调/W 路灯/W 室内照明/W 电脑/W 灶具/W 通信/W 其他/W
600
500
500
1000 3000
1000
1000
表6-2 海岛用电设备的功率表
海岛各月平均每小时的用电负荷情况如下表所示。
图6-4 海岛居民每月平均每小时的用电负载功率曲线图
表6-3 海岛每月的风速记录
图6-14 风力资源输入窗口
点击 打开太阳能资源输入窗口如图6-15所示，在该窗口中可以输入海 岛的地理位置信息从而得到当地的太阳能的资源信息，由于条件的限制，我们 采用表6-4所示的海岛每月的日平均辐照度表中的数据在图6-15中直接输入。
第6章 智能微电网的规划设计
内容
1.智能微电网规划设计方法 2.智能微电网规划设计流程 3.智能微电网规划设计软件的应用
学习目标
1.了解智能微电网规划设计的方法； 2.熟悉智能微电网规划设计的流程； 3.掌握智能微电网规划设计软件HOMER的使用方法和使用步骤； 4.了解智能微电网规划设计的优化方法； 5.熟悉智能微电网规划设计中优化目标和能量调度策略的选择方法。
图6-15 太阳能资源输入窗口
点击 打开柴油资源输入窗口，输入每公升柴油的价格如图6-16所示。
图6-16 柴油资源输入窗口
点击主窗口
中的 ，查看详细信息。在原理框
图中可以看到，没有箭头从DC指向负载，这表示由光伏发电装置和风力发电
机组发出的直流电无法加在交流负载上，警告信息建议添加一个转换器。点击
图6-27 增加风力发电的风速比例因子
再点击 打开柴油发电机组输入框。在图6-28的柴油价格信息输入框中输 入0.5、0.6、0.7等柴油价格值。
空调/W 路灯/W 室内照明/W 电脑/W 灶具/W 通信/W 其他/W
600
500
500
1000 3000
1000
1000
表6-2 海岛用电设备的功率表
海岛各月平均每小时的用电负荷情况如下表所示。
图6-4 海岛居民每月平均每小时的用电负载功率曲线图
微电网控制简介PPT教案
。 的间歇性
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微电网的控制方法
所有的控制方法都应当满足下列要求： 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁 2、能够自主的选择系统运行点 3、平滑与大电网联网或解耦 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的结构控制。
微电网的控制方式和微电源的类型有关，对于采用的电力电子逆变器来说， 常用的控制方法有微电网联网状态下的PQ控制方式，电压率VF控制和微电 网孤岛状态下的下垂控制。
第12页/共16页
PQ控制
PQ控制指的是逆变器输出的有功功率P和无功功率Q的大小可控，均可以根 据设定。
通常PQ控制方式用于微电网联网运行状态。在该状态下，微电网内负荷功率 波动、频率和电压的扰动由大电网承担，微电源不参与频率调节和电压调节， 直接采用电网频率和电压作为支撑。中小型的分布式电源以很功率拟负荷的外 特性为宜，关系上类似负荷，但并不完全吸收功率。
孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电 网脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间 电能以满足微电网内部需求和稳定。
微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负
第13页/共16页
V-F控制
V-f控制即恒压恒频控制，指的是通过控制手段使逆变器输出端口电压的幅值U和频 率f保持恒定。
微网中逆变器的电压和频率控制是电网在孤岛运行中提供强有力的电压稳定和频率 稳定保障，与传统电力系统的频率二次调整类似。当大系统发生故障时，微电网与大 电网发生解列，由于微电网的内部功率不平衡所带来的一些列问题都可以有V/f控制来 解决。
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微电网的控制方法
所有的控制方法都应当满足下列要求： 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁 2、能够自主的选择系统运行点 3、平滑与大电网联网或解耦 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的结构控制。
微电网的控制方式和微电源的类型有关，对于采用的电力电子逆变器来说， 常用的控制方法有微电网联网状态下的PQ控制方式，电压率VF控制和微电 网孤岛状态下的下垂控制。
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PQ控制
PQ控制指的是逆变器输出的有功功率P和无功功率Q的大小可控，均可以根 据设定。
通常PQ控制方式用于微电网联网运行状态。在该状态下，微电网内负荷功率 波动、频率和电压的扰动由大电网承担，微电源不参与频率调节和电压调节， 直接采用电网频率和电压作为支撑。中小型的分布式电源以很功率拟负荷的外 特性为宜，关系上类似负荷，但并不完全吸收功率。
孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电 网脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间 电能以满足微电网内部需求和稳定。
微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负
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V-F控制
V-f控制即恒压恒频控制，指的是通过控制手段使逆变器输出端口电压的幅值U和频 率f保持恒定。
微网中逆变器的电压和频率控制是电网在孤岛运行中提供强有力的电压稳定和频率 稳定保障，与传统电力系统的频率二次调整类似。当大系统发生故障时，微电网与大 电网发生解列，由于微电网的内部功率不平衡所带来的一些列问题都可以有V/f控制来 解决。
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直流微电网PPT课件
直流微电网
电气工程
目 录
1 . 直流微电网的含义 2 . 国内外直流微电网发展
3 . 直流微电网的关键技术
4 . 直流微电网的前景展望
1 直流微电网的含义
定义：直流微电网是以直流配电的形式，通过直流 母线很好地将各分布式电源融合起来并加以协 调控制，同时又能将直流电直接输送给对电能 质量要求高的直流负荷。
●2012年，由德国、荷兰等国的 高效和企业联合开展一项为期3 年的名为“DC Components and Grid”(DCC+G)的研究项 目，旨在通过高效的半导体和电 力电子技术，设计和发展380V 直流配用电系统的高能效建筑。
2.4 中国直流微电网发展
2013
●由深圳供电局承担的国家863项目“基于柔性直流的智能配电关键技术研究与应用”正式启动，研究重点集中 在以直流微电网为核心的低压直流配电网方面。
①交流型微电网
按配电方式划分为 ②直流型微电网
③交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流母线
PCC 并网和孤岛模式切换
图1.1 交流型微电网
1 直流微电网的含义
PCC 直流母线
图1.2 直流型微电网
1 直流微电网的含义
直流母线
交流母线
PCC 图1.3 交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流微电网
2014
●中丹联合研究国家政府间国际科技合作专项《智能直流微电网设计与实证》第一次中丹双方技术交流会在北京 召开。该项目中方由中国电科院、华北电力大学和丹方团队奥尔堡大学组成，旨在推动智能直流微电网技术在未 来住宅和工业园区等方面的发展和应用。
●厦门大学建立全国首个光伏发电/直流微电网珠海东澳岛微电网项目。
电气工程
目 录
1 . 直流微电网的含义 2 . 国内外直流微电网发展
3 . 直流微电网的关键技术
4 . 直流微电网的前景展望
1 直流微电网的含义
定义：直流微电网是以直流配电的形式，通过直流 母线很好地将各分布式电源融合起来并加以协 调控制，同时又能将直流电直接输送给对电能 质量要求高的直流负荷。
●2012年，由德国、荷兰等国的 高效和企业联合开展一项为期3 年的名为“DC Components and Grid”(DCC+G)的研究项 目，旨在通过高效的半导体和电 力电子技术，设计和发展380V 直流配用电系统的高能效建筑。
2.4 中国直流微电网发展
2013
●由深圳供电局承担的国家863项目“基于柔性直流的智能配电关键技术研究与应用”正式启动，研究重点集中 在以直流微电网为核心的低压直流配电网方面。
①交流型微电网
按配电方式划分为 ②直流型微电网
③交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流母线
PCC 并网和孤岛模式切换
图1.1 交流型微电网
1 直流微电网的含义
PCC 直流母线
图1.2 直流型微电网
1 直流微电网的含义
直流母线
交流母线
PCC 图1.3 交直混合型微电网
1 直流微电网的含义
交流微电网
2014
●中丹联合研究国家政府间国际科技合作专项《智能直流微电网设计与实证》第一次中丹双方技术交流会在北京 召开。该项目中方由中国电科院、华北电力大学和丹方团队奥尔堡大学组成，旨在推动智能直流微电网技术在未 来住宅和工业园区等方面的发展和应用。
●厦门大学建立全国首个光伏发电/直流微电网珠海东澳岛微电网项目。
微电网技术及应用浅谈PPT课件
2020/2/13
12
二、微电网的系统控制技术
主从控制（Master-Slave）
以微网中的某个分布式电源作为主控制单元
联网运行 PQ控制
孤岛运行 V/f控制
分布式微源
以上层中心控制器作为主控制单元
2020/2/13
13
二、微电网的系统控制技术
对等控制（Peer-to-Peer）
分层控制
2020/2/13
7
一、微电网的背景和定义
国网电科院对于微电网的定义
微网是由分布式电源、储能和 负荷构成的可控储能系统，可平滑 接入大电网和独立自治运行，是发 挥分布式电源效能的有效方式。
微电网的特征
• 以分布式发电技术为基础，融合 储能、控制和保护装置 • 接入电压是配电网电压等级 • 能够运行在联网和孤岛两种模式 • 分布式电源之间有一定地理距离
底层分布式微源之间的对等控制，分布式微源之间不需要通信联系就 能实现功率共享，且分布式微源之间的地位对等，控制具有冗余性，故 逐渐受到大家的关注。
以中心控制器为主控制单元的主从控制策略，中心控制其能起到管理 微网的作用，随着微网概念的发展，微网群概念的出现，这种控制策略 是一个很好的选择。
2020/2/13
6
一、微电网的背景和定义
欧盟对于微电网的定义 ✓ 微网是利用分布式能源、储能装置和可控负荷共同组成 的低压网络 ✓ 容量范围从几百千瓦到几个兆瓦 ✓ 能够与配电网并联运行，在上一级电网故障时可脱网自 治运行，故障恢复后可重新并网
日本对于微电网的定义 ✓ 微网是在一定区域内利用可控的分布式电源根据用户需 求提供电能的小型系统
为电网和用户带来的价值和效益，提出了微网（Microgrid）
25_微电网规划与运行策略
微电网规划与运行策略第一部分微电网概念及特点分析 (2)第二部分微电网规划的重要性 (4)第三部分微电网规划方法概述 (8)第四部分微电网运行策略研究背景 (12)第五部分微电网运行策略分类与比较 (14)第六部分典型微电网案例分析 (16)第七部分微电网规划与运行关键技术 (18)第八部分微电网未来发展趋势探讨 (20)第一部分微电网概念及特点分析微电网是一种局部能源系统，可以独立于主电网运行或与之并网。
近年来，随着分布式能源技术的发展和环境保护的需要，微电网的应用越来越广泛。
本文主要分析了微电网的概念、特点及其在规划与运行策略中的应用。
1.微电网概念微电网是由一组可再生能源发电设备（如太阳能电池板、风力发电机等）、储能装置（如电池储能系统、超级电容器等）以及负荷组成的局部能源网络。
微电网能够实现对局部区域内的电力需求供应，提高能源利用效率和可靠性，并有助于减少碳排放和环境污染。
2.微电网的特点微电网具有以下显著特点：(1)可独立运行：微电网能够在主电网故障时自动切换至离网模式，确保关键负荷的持续供电。
(2)高度灵活性：微电网可以根据负载需求和环境条件动态调整电源配置和输出功率，以实现最佳能源利用效果。
(3)适应性强：微电网可以应用于各种场景，包括偏远地区、海岛、数据中心、医院、学校等。
(4)能源多元化：微电网通常采用多种能源形式（如太阳能、风能、生物质能等），有助于优化能源结构和保障能源安全。
(5)环保友好：微电网采用清洁能源和高效能源技术，有利于降低污染物排放和温室气体排放。
3.微电网规划与运行策略(1)规划阶段：a.负荷预测：基于历史数据和未来发展趋势，对微电网所服务地区的负荷进行准确预测，为后续规划设计提供依据。
b.资源评估：对可用资源（如太阳能辐射强度、风速等）进行测量和评估，以便选择合适的分布式能源类型和容量。
c.设备选型与布局：根据负荷需求、资源条件和经济效益等因素，选择适合的分布式能源设备、储能装置和输配电设施，并确定其布局方式。
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玉树州水光互补微网发电工程
建设地点：青海省玉树藏族自治州巴塘乡（2011年7月-2011年12月） 项目来源：金太阳工程，业主单位青海水电集团 环境恶劣：海拔4000米，最低气温-30度 电网薄弱：无大电网，电能质量极差，频率低至47Hz，10kV母线电压低至7kV
项目技术挑战性大，国内外没有可供借鉴的经验！
微电网的重要角色——是能源互联网的重要基础单
元 缓解高密度分布式光伏等对电网影响，高比例消纳可再生
能源 实现多种能源的梯级高效利用 为用户提供定制化供电服务 为电网故障自愈提供重要供电支撑 给电网提供支撑服务：消峰填谷、推迟电网增容改造、电
能质量改善 解决海岛和边远地区可靠供电
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微电网关键技术
➢ 能源的梯级利用； ➢ 可再生能源的安全消纳； ➢ 多种能源的协调优化； ➢ 提升用户的用能品质； ➢ 提高用户的供能可靠性； ➢ 降低用户的用能成本； ➢ ……
发展现状
微电网的基本特点：小型的电力系统，即可联网，又可独立运行 多种技术方案：共交流母线、直流微电网、交直流混合 特有的设备技术研制示范：电压源逆变器、能量管理系统、负荷
技术创新点
创新点1：MW级水/光/储互补微电网设计集成技术
关键问题：1）微电网晚高峰供电问题极其凸出； 2）常规光伏并网直接威胁系统稳定。
采用基于交直流混合母线的新型光储系统结构，将光伏冲击与电网相隔 离。采用水光储互补发电策略，合理设计容量配比，满足当地供电需求。
调度站
本地负荷
电网
拉贡 禅古
可调度光伏电站
项目概况
系统组成
光伏阵列： 2MW平单轴跟踪
蓄电池组：15.2MWh铅酸
逆变器：
器
150kVA×15台功率可调度逆变
150kVA×2台双模式逆变器
变器
200kVA×3台自同步电压源逆
电压等级
直流母线400V，电站输出交流35kV
运行方式
水光储互补运行方式，昼储夜发
电站系统结构（20条发电支路）
对电能质量的特殊要求，实现对重要负荷的不间断供电； 应用于灾害多发地区，可以提高供电备用，有利于故障后黑启动； 应用于峰谷功率差异很大的地区，包括峰值容量占容费与峰谷电价差。
城市型微网模式分析—技术特征
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应用系统：（居民、商业、工业）用户、（园区、社区、城市）区域； 网络：通过单点（PCC)接入用户配电网； 能源：多种可再生能源、大量电力电子装置、无惯性（储能）； 负荷：冷热电多种负荷响应需求、高供电可靠性、高电能质量； 运行模式：具有独立和并网两种运行模式，实现并网点功率可控、消峰
微电网规划、总体方案设计 微电网控制 微电网保护 微电网能量管理系统 微电网仿真与实验 微电网关键电力电子装置及其控制 储能技术：电动汽车储能、储冷、储热——目前最好经济性
发展现状—背景
分布式发电含有多种电源形式，但以光伏为主的可再生能源 将成为未来分布式发电的主要形式。
微电网是进行用户侧分布式可再生能源开发和提高能源利用 效率的一种有效途径!
储能技术、微电网与分布式光伏发电协调发展高级研讨班
微电网发展与开发思路
主要内容
一、发展现状及趋势 二、应用模式及发展机制 三、发展势与可持续发展的思考
一、发展现状
微电网（微网）定义
微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇 集而成的小型发/配/用电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统 [3]。微电网可以看作是小型的电力系统，它具备完整的发电、配电和用电 功能，可以有效实现网内的能量优化。微电网有时在满足网内用户电能需 求的同时，还需满足网内用户热能的需求，此时的微电网实际上是一个能 源网。按照是否与常规电网连接，微电网可分为联网型微电网和独立型微 电网。
微电网没有严格的定义：容量、电压等级 智能电网是个大筐
微电网的特征
因地制宜，综合考虑源、网、荷情况及需求，按技术经济可行设 计，具有个性化、定制化特征
可并网及自治运行，并可和电网进行有规律的能量交换，可调节 的有电源的负荷或带负荷的电源
多能源互补、冷热电综合，可提高供能及用能效率 多方“跨界”，相关方众多，非技术因素深刻影响其应用和推广 融和性好，易增容、减容
柴油发电机组
世界首个MW级水/光/储微电网工程，海拔最高
三种典型应用模式
城市型微网山东东营
示范点
边远地区微网青海兔尔干
海岛型微网广东大万山
城市型微网模式分析—应用场合
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应用于分布式可再生能源渗透率较高的地区，平抑分布式可再生电源并 网对电网的影响，提高电网对分布式可再生能源的接纳能力；
应用于热电联产等多能互补地区，可以提高能源利用效率，节能降耗； 应用于对电能质量和供电可靠性有特殊要求的电力用户，能够满足用户
阿里电力：狮泉河水电站4×1600kW（年发电量1300万kWh），电力供应
不足
太阳能资源：年均日照3550h，年平均辐射总量 8250 MJ/m2
解决措施：在狮泉河建设10MWp光伏电站，形成光/水互补发电系统
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阿里总体方案—综述
在狮泉河10MW光伏电站方案论证过程中，主要有以下4种方案： ➢方案1：并网型光伏电站+水电站+柴油发电机 ➢方案2：并网型光伏电站+少量蓄电池站+水电站+柴油发电机 ➢方案3：光伏电站 (含蓄电池) +水电站+柴油发电机 ➢方案4：光伏水泵+抽水蓄能站+水电站+柴油发电机
响应、继电保护 各种储能技术的应用示范 应用场景：离网型、联网型 总体而言处于研究示范阶段：技术、经济、商业模式
二、应用模式及发展机制
2008年完成：西藏阿里光/水/柴/蓄多能互补发电系统技术专题研究
光伏电站场址
光伏电站场址 降压站
降压站 狮泉河
狮泉河
项目概况：
阿里地区：西藏西北部，平均海拔4500m，面积31万km2，人口8.6万人；
西藏阿里10MWp光伏电站技术专题研究：总体技术方案
技术专题4 技术专题5
技术专题3
技术专题2
解决年供电量严 重不足问题！
总体技术方案需细化并进行初步 设计，主要内容如下： 专题2:电网能量管理及运行方式研 究 专题3:电网稳定性技术研究 专题4:高压并网控制逆变技术的研 究 专题5:储能系统控制策略研究 第13页