微【wēi】电网系统一般由【yóu】分布式发【fā】电电源、储能、能量管理系统、并离网切换装【zhuāng】置、用电【diàn】负荷、协调控【kòng】制及保护【hù】等几部分组成。根据建设目【mù】的和经【jīng】济环【huán】境【jìng】的【de】不同,微网的形状结构可能各【gè】不相同,但是技【jì】术架构大体类似。(国标定义,分【fèn】布【bù】式发电和储【chǔ】能均属于【yú】分布式【shì】电源【yuán】DR。)

【固德威WE课堂】微电网系统构成

分【fèn】布式发【fā】电(Distributed Generation,DG):

分布式发电其实【shí】是相对于集中【zhōng】式而言,顾名思义,属于一种【zhǒng】较为分【fèn】散【sàn】的【de】发电方【fāng】式,是较靠【kào】近负载【zǎi】端且发电容量较小【xiǎo】的发电【diàn】设备所组成的发电系统。

我国标准中要求微电网具备一定的电【diàn】力电【diàn】量【liàng】自平衡【héng】能力【lì】,分布式发电【diàn】年发电【diàn】量不低于【yú】微电【diàn】网总用电量的30%。

常见的分布式发电有光伏发电、风力发电、柴油机发电等。其中,分布式光伏因其政【zhèng】策【cè】支持、绿色环保、安装简单灵【líng】活、及行业技术【shù】的快速突破【pò】,近年来备受关【guān】注。

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储能系统(Energy Storage System,ESS):

储【chǔ】能系统的主要作【zuò】用【yòng】是根据实际需要进行【háng】充放电,以消除【chú】微电网系统内可再【zài】生能源的【de】随机性、间歇性、不【bú】确定性带来的不利影响。

储能系统可以响应电网【wǎng】进行调峰调频【pín】,提【tí】高微【wēi】电网系统的【de】稳定【dìng】性,提高【gāo】可再生能源的利用率。

储能系统还需要【yào】在【zài】大电【diàn】网【wǎng】断电时作为主控电源维持【chí】系统电压和频率,从【cóng】而实现【xiàn】离网【wǎng】后系统的孤岛运【yùn】行。

一般储能内部会有自己电池管理系统BMS(Battery Management System),来对电池【chí】进【jìn】行状态监测和充放电【diàn】控制。

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能【néng】量管【guǎn】理系统(Energy Management System,EMS):

能量管理系【xì】统是【shì】一套具【jù】有发电优化调度、负【fù】荷管理【lǐ】、实时【shí】监测并自动实现微电网同步【bù】等功能的能【néng】量管【guǎn】理系【xì】统。可以对分布式能【néng】源、储能、负荷进行管理和调度【dù】控制,来使微网内的【de】电力【lì】供需达到平衡,实现微网的高【gāo】效和【hé】稳定运行。

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切换装置-静态【tài】转换【huàn】开关(Static Transfer Switch,STS):

静态转换【huàn】开关主要用【yòng】于【yú】电源供电切换,为电源二选一自动切换系统。正常工作【zuò】状态下,在并【bìng】网状态处于正常的电压范【fàn】围【wéi】内,负载一直连接于并网【wǎng】侧。在【zài】电网发生故障停【tíng】电时,自【zì】动切换到孤岛运行状态【tài】,市电恢复【fù】正常后,恢复【fù】到【dào】并【bìng】网状【zhuàng】态,不间断切换时间【jiān】<8ms。

在实际情况下,微电网系【xì】统的结【jié】构会【huì】更加复杂【zá】,需要视具【jù】体情况而定。在当前时代下建【jiàn】设【shè】智慧微电网还【hái】需要电力【lì】电子技术、通信技术、控制【zhì】技【jì】术及计算机技【jì】术等多种技术协【xié】同应用。

美国、欧盟、日本等国家和地区对微电网【wǎng】的研究和【hé】建设起步较早【zǎo】,已取得了一【yī】些【xiē】成【chéng】果。我【wǒ】国对【duì】于微电网的【de】研究起步较晚,在关键技术上和欧美仍有差距,目【mù】前国【guó】内对于微【wēi】电【diàn】网的研究还处于逐【zhú】步推广【guǎng】阶段。

《“十四五【wǔ】”现代能源体【tǐ】系规划》提出,积极【jí】发展以消纳新能【néng】源【yuán】为主的智能微电网,实现与大电网兼容【róng】互补;在具【jù】备条【tiáo】件的农村地区、边远【yuǎn】地区探索建设高可靠性【xìng】可再生能源微电网;鼓【gǔ】励【lì】具【jù】备条【tiáo】件的重要用户发展【zhǎn】分布式电源【yuán】和微【wēi】电网。大电网【wǎng】与微电网同步发展【zhǎn】被写入能源规划【huá】,从体制层面规划了【le】我国电【diàn】网未来运行的崭【zhǎn】新【xīn】场景。