国内外微电网示范工程总结

国内外微网示范工程 (2)
1 美国 (2)
（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison） (2)
（2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS） (2)
（3）分布式能源技术实验室（DETL） (4)
（4）国家可再生能源实验室（NREL） (5)
（5）橡树岭国家实验室（ORNL） (6)
（6）分布式电源集成测试（DUIT） (7)
（7）通用电气（GE） (8)
（8）狂河市（Mad river） (9)
（9）帕姆代尔市（Palmdale） (10)
2 欧洲 (11)
（1）西班牙：Labein 联网模式 (11)
（2）希腊：Kythnos 孤岛模式 (12)
（3）葡萄牙：EDP 转换模式 (13)
（4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能 (14)
（5）德国：MVV 孤岛模式及储能 (15)
（6）意大利：CESI RICERCA 交替结构 (16)
（7）马其顿共和国（F.Y.R.O.M）：孤岛模式 (18)
（8）丹麦：Bornholm 孤岛模式 (19)
（9）德国：Demotec (19)
（10）法国：ARMINES (20)
（11）希腊：NTUA (21)
3 日本 (21)
（1）爱知县（Aichi） (21)
（2）京都市（Kyoto） (23)
（3）八户市（Hachinohe） (25)
（4）仙台市（Sendai） (27)
（5）清水建设公司（Shimizu） (28)
（6）东京燃气公司（Tokyo gas） (29)
4 加拿大及其他国家 (30)
（1）加拿大Nemiah和Ramea (30)
（2）加拿大Quebec和Boston Bar (31)
（3）加拿大Utility (32)
（4）非洲乌干达Bulyansungwe (32)
5 中国 (33)
（1）浙江舟山东福山岛 (33)
（2）浙江温州南麂岛 (35)
（3）南京供电公司 (35)
（4）天津 (37)
（5）河南财专 (37)
（6）广东珠海 (37)
（7）河北承德 (37)
国内外微网示范工程
1 美国
（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison）
安装地点：威斯康星大学麦迪逊分校。

微网组成：两台位置对等的直流稳压电源；纯阻性负荷。

示范目的：本地下垂控制策略，微网的暂态电压和频率调整，并能实现微网互联；联网和孤岛模式之间的无缝切换。

（2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）
安装地点：俄亥俄州首府哥伦布的Dolan技术中心。

微网组成：三台60kW燃气轮机；三条馈线，负荷可分为一般负荷、可控负荷和敏感负荷。

示范目的：联网和孤岛模式之间的自动无缝切换；不依赖于高故障电流微网保护；无需高速通信实现孤岛条件下的电压和频率稳定。

多兰技术中心CERTS微网测试台布局
CERTS微网实例示意图
（3）分布式能源技术实验室（DETL）
安装地点：Sandia国家实验室。

微网组成：微网模拟；光伏，燃料电池，燃气；轮机，风机。

示范目的：分析分布式电源利用效率；监测分布式电源输出功率的变化、负荷变化对微网稳态运行的影响。

（4）国家可再生能源实验室（NREL）
安装地点：美国劳伦斯伯克利国家实验室。

微网组成：200kW电网模拟；燃气轮机、光伏、风机、蓄电池、柴油机等；直流母线。

示范目的：允许三套独立系统同时运行；分布式发电系统可靠性测试；分布式发电，微网运行导则制定。

（5）橡树岭国家实验室（ORNL）
安装地点：美国橡树岭国家实验室。

示范目的：降低能源消耗和减少温室气体排放，对排放数据实时监测，燃烧尾气分析。

（6）分布式电源集成测试（DUIT）
安装地点：加利福尼亚的San Ramon。

示范目的：分布式电源的高渗透率对配电网络影响的研究；微网的电压和频率调整；电能质量监测和分析；微网的继电保护。

（7）通用电气（GE）
安装地点：原计划安装在新泽西Wayne市；2007年9月，在新墨西哥开始建设；2009年计划迁至夏威夷Forrest市。

示范目的：微网的控制策略、保护；微网上层能量管理。

GE公司微网能量管理框架
（8）狂河市（Mad river）
安装地点：Vermont州Waitsfield。

系统组成：两台100kW的生物柴油机、两台90kW的丙烷柴油机、30kW的燃气轮机，光伏，陆续将加入燃料电池，风机，飞轮等。

示范目的：建立微网经济模型；特定地点建设微网可行性；加快微网技术和制度上的认知度；含分布式电源配电网规划；微网的上层监控。

（9）帕姆代尔市（Palmdale）
安装地点：美国加利福尼亚州帕姆代尔市。

示范目的：超级电容器对电能质量影响的研究。

2 欧洲
（1）西班牙：Labein 联网模式
安装地点：西班牙巴斯克地区的毕尔巴鄂市。

微网组成：发电设备--光伏（0.6kW，1.6kW和3.6kW），直驱式风机（6kW），2台63kVA的柴油发电机；储能装置--蓄电池（48V/1925Ah和24V/120Ah），飞轮储能（250kVA），超级电容器48V/4500F）；负荷（阻性150kW和50kW，2套36kVA的感性负载）。

示范目的：联网模式下的中央和分散控制策略；微网频率的一次、二次和三次调整；联网和孤岛模式切换；通讯协议验证；微网的需求侧管理。

（2）希腊：Kythnos 孤岛模式
安装地点：希腊爱琴海基克拉迪群岛。

示范目的：提高供电可靠性；上层调度管理；智能负荷管理。

微网组成：包括两个子系统。

子系统1：三相系统；光伏10kW，蓄电池53kWh，柴油机9kVA；负荷：12户家庭。

子系统2：单相系统；光伏2kW，蓄电池32kWh；用于通讯设备的供电。

（3）葡萄牙：EDP 转换模式
系统组成：80kW燃气轮机；负责本地游泳池的电力和热力供应；可以为外部家用、商用、工业提供电力。

示范目的：在联网与孤岛运行状态下，不同的发电与负荷水平时，分析微网行为；在几种运行状态下，演示从联网切换到孤岛状态的可能性；辨识微型燃气轮机的仿真参数；分析微型燃气轮机与柴油发电机组在孤岛模式下的相互影响；切负荷控制策略。

葡萄牙伊利亚沃ILHAVO酒店
（4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能
安装地点：荷兰的Zutphen度假村，荷兰首个微网项目。

微网组成：380V，50Hz系统；335kW光伏，蓄电池；提供200幢别墅电力。

示范目的：联网孤岛自动切换；黑启动能力；维持孤岛运行24小时；蓄电池智能充放电管理。

（5）德国：MVV 孤岛模式及储能
安装地点：德国曼海姆。

微网组成：光伏，蓄电池；燃气轮机。

示范目的：微网的社会认可；微网运行导则制定；微网经济效益。

曼海姆Wallstadt生态房地产
（6）意大利：CESI RICERCA 交替结构
系统组成：电池储能，包括蓄电池，全钒氧化电池，Zebra电池；超级电容器储能和飞轮储能（用于改善电能质量）；生物质能，斯特灵发电机，燃气轮机和柴油机。

示范目的：微网通讯；微网电能质量分析；不同结构微网研究；微网的上层控制。

（7）马其顿共和国（F.Y.R.O.M）：孤岛模式安装地点：Kozuf山新滑雪中心附近。

微网组成：沼气发电，光伏。

示范目的：提供羊圈及滑雪中心用电。

（8）丹麦：Bornholm 孤岛模式
安装地点：丹麦的Bornholm岛。

为欧盟微网示范平台唯一中高压微网。

示范目的：微网的黑启动；孤岛运行后与大电网重新并网。

（9）德国：Demotec
安装地点：德国卡塞尔大学的太阳能技术研究所。

示范目的：联网孤岛模式切换；P-f和Q-V下垂控制；不同负荷对微网暂态影响；分布式电源输出波动对微网稳定性影响。

（10）法国：ARMINES
安装地点：法国巴黎矿业学院的能源研究中心。

系统组成：光伏3.1kW+Sunny Boy 850；蓄电池（48V，18.7kWh）+SW4548E；柴油机3.2kW；阻性，感性，容性，非线性，电机负荷。

示范目的：联网和孤岛运行；微网的上层调度管理，开发基于AGILENT VEE 7和Matlab的上层软件。

（11）希腊：NTUA
安装地点：雅典国立大学。

系统组成：光伏1.1kW+Sunny Boy 1100；光伏110W+Soladin120W；蓄电池（60V，250Ah）+SI4500。

示范目的：分层控制策略；底层的微源控制和负荷控制器；微网经济性评估；联网和孤岛模式切换。

实验室微网设备及单线图
3 日本
（1）爱知县（Aichi）
安装地点：2005爱知县世博会，2008年搬迁到日本中部城市机场
系统组成：熔碳酸盐燃料电池270kW+300kW、固体氧化物燃料电池25kW、磷酸燃料电池4*200kW；光伏发电330kW；钠硫储能电池组
示范目的：建立多种分布式能源的区域供电系统，并避免对大电网产生不良影响
（2）京都市（Kyoto）
安装地点：东京都的Kyotango
微网组成：4台100kW的内燃机；250kW的燃料电池；100kW的铅酸蓄电池；2组光伏电站，50kW风机；ISDN和ADSL通讯线路。

示范目的：微网的能量管理；微网的电能质量控制。

（3）八户市（Hachinohe）
微网组成：用电需求是7栋楼房的设施以及污水处理厂；可再生能源是510kW （170*3）生物质发电，130kW光伏发电，20kW风力发电，100kW铅酸蓄电池；网架是5.4km的6.6kV架空线路。

示范目的：孤岛运行测试；微网上层调度管理（包括每周，每3分钟，每秒，每10毫秒）。

（4）仙台市（Sendai）
微网组成：燃料电池，内燃机，光伏；动态电压调节器；直流母线。

示范目的：供电质量分为A，B1，B2，B3四个等级，通过上层调度管理，实现不同等级供电质量;发展含有分布式电源和无功补偿，动态电压调节装置的的新型配电网络。

（5）清水建设公司（Shimizu ）
示范目的：实验室规模微网的基础上，建立微网示范平台；负荷跟踪、优化调度、负荷预测、热电联产四套控制软件。

（6）东京燃气公司（Tokyo gas）
安装地点：横滨。

示范目的：保证微网电力供需平衡；实现本地电压控制；高质量电能供给；减少温室气体排放。

4 加拿大及其他国家
（1）加拿大Nemiah和Ramea
安置地点：加拿大Nemiah和Ramea。

改造目的：加拿大幅员辽阔，岛屿众多，其北部存在几百个柴油机为主的岛式电网，消耗昂贵的燃油。

加入分布式电源，开发分布式电源容量优化软件，并对微网进行上层调度管理，使微网运行达到经济最优。

Nemiah岛式电网光伏改造
Ramea岛式电网风机改造
（2）加拿大Quebec和Boston Bar
安装地点：加拿大Quebec和Boston Bar。

研究目的：实现有计划孤岛运行，研究孤岛运行对供电可靠性的影响；对紧急停电状况下孤岛运行稳定性、电压和频率波动及其经济效益进行分析。

Hydro Quebec微网结构
Hydro Boston Bar微网结构
Hydro Boston Bar和Hydro Quebec微网配置图
（3）加拿大Utility
安装地点：加拿大Utility。

研究目的：实现微网联网和孤岛模式之间的无缝切换；分析分布式电源大量渗入对微网电压和频率调整的影响；通过对实时采集的发电量和负荷数据进行分析，研究季节变化对微网运行的影响。

（4）非洲乌干达Bulyansungwe
安装地点：非洲乌干达Bulyansungwe。

系统组成：光伏3.6kW+2台Sunny Boy 1700；4.6kW柴油机；蓄电池（21.6kWh）+SI4500；两所宾馆，学校、修道院电力供应。

示范目的：对非洲广大电力缺乏、而日照资源丰富地区的电力建设，具有重要的指导意义。

5 中国
（1）浙江舟山东福山岛
浙江省电力试验研究院设计的浙江东福山岛风光柴海水淡化综合系统，安装7台单机容量30kW的风力发电机组、100kWp的光伏发电系统及一套50t/d海水淡化系统，总装机容量300kW，并装设有蓄电池组进行调节，是目前国内最大的离网型综合微网系统。

工程提出了交直流混合微网，综合考虑最大化利用可再生能源减少柴油发电，同时兼顾蓄电池使用特性最大化延长使用寿命的运行策略。

东福山岛地理位置
东福山岛风电（30kW*7）
东福山岛太阳能（100kW）
东福山岛微网储能系统（300kW/2小时）
（2）浙江温州南麂岛
浙江省电力公司电力试验研究院与平阳电力有限责任公司合作，将在温州市平阳县南麂岛内建设风能、太阳能、海洋能、柴油发电和蓄电池储能相结合的风光柴储“分布式发电”综合系统，既解决电力供应不足问题，又保护生态环境。

微电网由12台100千瓦风力发电机组、1000千瓦光伏发电系统、30~50千瓦波浪能发电系统、300千瓦蓄电池及1400千瓦备用柴油发电机组成。

该工程还要引入电动汽车储能系统，将岛上现有的燃油汽车全部换成电动汽车。

据了解，该工程2011年底开始动工，最快2013年底建成投用。

目前，在风力发电场的选址处已竖起一座三十余米高的测风塔，获取相关数据后，此处将架起风力机组。

图中红圈位置为位于山顶的风力测速塔
（3）南京供电公司
由浙江省电力试验研究院设计，位于南京供电公司科技综合楼的微网控制风光储系统包含50千瓦光伏发电、2*5千瓦屋顶风电、50千瓦1小时的铅酸蓄电池储能。

图1 南京供电公司新大楼微网屋顶风光系统
图2 南京微网监控系统及双向变流器
南京微网储能系统（50kW/1小时）
（4）天津
2011年9月5日，中新天津生态城智能电网综合示范工程微网系统完成全部调试。

中新生态城微网系统是由智能营业厅屋顶30千瓦光伏发电、6千瓦风机发电、储能装置、能量转换装置、营业厅10千瓦照明及5千瓦充电桩负荷、监控和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。

（5）河南财专
河南财专分布式光伏发电及微网控制工程是国家电网公司智能电网微电网领域2010年唯一的试点工程，包括350kW光伏系统、200kVA/200kWh储能系统和微网控制管理系统，于2010年12月31日联调成功。

其中的光伏发电系统就是设置在7栋宿舍楼楼顶上的光伏发电板，每月可有3.6万-4.5万千瓦时的发电量，基本可以满足学校7栋宿舍楼和学生食堂的日常用电。

（6）广东珠海
2010年12月，珠海建成国内海岛智能微电网。

东澳岛智能微电网项目根据海岛独特的自然条件，整合了太阳能、风能和柴油新旧能源发电单元，建设成包括1000KWp的光伏（太阳能）发电、50KW的风力发电和蓄电池储能系统在内的分布式供电系统，使全岛可再生能源发电比例达到70%，海岛旅游淡季更无需柴油发电。

（7）河北承德
2011年7月9日，河北承德分布式发电/储能及微电网接入控制试点建设工程进入实施阶段。

项目实施后，风力发电规模60千瓦、光伏发电50千瓦、储能80千瓦/128千瓦时，将为该地区广大农户提供坚强电源保障，实现双电源供电，提高客户电压质量。