在中國(guó)，發(fā)展智能微電網(wǎng)的最大動(dòng)力是充分利用可再生能源滿足未來(lái)能源多元需求，最大化接納可再生分布式能源，從而促進(jìn)綠色能源的高效利用，提高能效。

雙向信息化能源網(wǎng)

《國(guó)家能源局關(guān)于推進(jìn)新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》發(fā)布，鼓勵(lì)2015年各省(市、區(qū))申報(bào)1~2個(gè)新能源微電網(wǎng)項(xiàng)目，在建設(shè)中，按照能源互聯(lián)網(wǎng)的理念，采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和使用的智能化匹配及協(xié)同運(yùn)行，以新業(yè)態(tài)方式參與電力市場(chǎng)，形成高效清潔的能源利用新載體。本次指導(dǎo)意見(jiàn)是電改9號(hào)文出臺(tái)后，專門針對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)提出的重要文件。

目前，微電網(wǎng)已成為解決電力系統(tǒng)眾多問(wèn)題的一個(gè)重要手段。各國(guó)都依據(jù)本國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)際問(wèn)題提出了各自的微電網(wǎng)概念和發(fā)展目標(biāo)。世界各國(guó)的能源發(fā)展動(dòng)因不同，對(duì)微電網(wǎng)的研究側(cè)重點(diǎn)各異。在中國(guó)，發(fā)展智能微電網(wǎng)的最大動(dòng)力是充分利用可再生能源滿足未來(lái)能源多元需求，最大化接納可再生分布式能源，從而促進(jìn)綠色能源的高效利用，提高能效。未來(lái)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將全球的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為共享網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)現(xiàn)存的建筑物都能夠變成微型電網(wǎng)，并體現(xiàn)出雙向信息化能源網(wǎng)的特點(diǎn)，分布式的、合作式的能源共享方式或許在未來(lái)25年內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)。新能源微電網(wǎng)建設(shè)將開(kāi)啟能源互聯(lián)網(wǎng)在需求側(cè)應(yīng)用的落地展開(kāi)，對(duì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)都將帶來(lái)巨大的變革，促進(jìn)新能源的發(fā)展并帶來(lái)長(zhǎng)期的投資機(jī)會(huì)。

智能微網(wǎng)系統(tǒng)是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型智能的發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。本文介紹的DMP7600微電網(wǎng)能量管理和穩(wěn)定控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱系統(tǒng))遵循“清潔、高效、自治、安全”的思想和總體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，全面覆蓋微電網(wǎng)的監(jiān)控、保護(hù)、運(yùn)行控制等技術(shù)領(lǐng)域，旨在根據(jù)用戶的需求，提供全方位的微電網(wǎng)技術(shù)服務(wù)。

智能微網(wǎng)是未來(lái)的發(fā)展方向，是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是主動(dòng)配電網(wǎng)的基本單元，需要構(gòu)建基于微網(wǎng)的分布式能量管理系統(tǒng)應(yīng)用與服務(wù)平臺(tái)，與手機(jī)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)用戶用能的精確計(jì)量、精確控制。

微電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)

微電網(wǎng)它通過(guò)隔離變壓器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)和大電網(wǎng)相連接。微電網(wǎng)中絕大部分的微電源都采用電力電子變換器和負(fù)載相連接，使其控制靈活。微電網(wǎng)內(nèi)部有三條饋線，其中饋線A和B上連接有敏感負(fù)荷和一般負(fù)荷，根據(jù)用電負(fù)荷的不同需求情況，微電源安裝在饋線上的不同位置，而沒(méi)有集中安裝在公共饋線處，這種接入形式可以減少線路損耗和提供饋線末端電壓支撐。饋線C上接入一般負(fù)荷，沒(méi)有安裝專門的微電源，而直接由電網(wǎng)供電。每個(gè)微電源出口處都配有斷路器，同時(shí)具備功率和電壓控制器，在能量管理系統(tǒng)的控制下，調(diào)整各自功率輸出以調(diào)節(jié)饋線潮流。當(dāng)監(jiān)測(cè)到大電網(wǎng)出現(xiàn)電壓擾動(dòng)等電能質(zhì)量問(wèn)題或供電中斷時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)S1動(dòng)作，微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤島運(yùn)行模式，以保證微電網(wǎng)內(nèi)重要敏感負(fù)荷的不間斷供電，同時(shí)各微電源在能量管理系統(tǒng)的的控制下，調(diào)整功率輸出，保證微電網(wǎng)正常運(yùn)行。對(duì)于饋線A、B、C上的一般負(fù)荷，系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)微電網(wǎng)功率平衡的需求，將其切除。

微電網(wǎng)實(shí)際上就是一個(gè)小型的電力系統(tǒng)，由電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷和控制系統(tǒng)等組成?？梢哉f(shuō)“麻雀雖小，五臟俱全”。而與大電網(wǎng)不同的是，微電網(wǎng)采用的電源一般都是分布式可再生能源，比如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池等。作為新能源電網(wǎng)掌控未來(lái)能源的趨勢(shì)，微電網(wǎng)將結(jié)核“互聯(lián)網(wǎng)+”占據(jù)能源領(lǐng)域新風(fēng)向標(biāo)，新能源微電網(wǎng)是電網(wǎng)配售側(cè)向社會(huì)主體放開(kāi)的一種具體方式，符合電力體制改革的方向，可為新能源創(chuàng)造巨大發(fā)展空間。

當(dāng)前條件下，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)還需要走很長(zhǎng)的路，還有許多實(shí)際問(wèn)題需要解決，能源互聯(lián)網(wǎng)的理論體系、技術(shù)體系，標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有真正地形成。微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)主要是要與光伏發(fā)電，或者冷熱電聯(lián)動(dòng)等一些基礎(chǔ)設(shè)施，并且與用戶的復(fù)合實(shí)現(xiàn)信息的互操作，在預(yù)測(cè)電力需求和供給的基礎(chǔ)上計(jì)算最佳的發(fā)電量，包括能源使用量，通過(guò)手機(jī)來(lái)接受電網(wǎng)發(fā)來(lái)的信息，通過(guò)時(shí)時(shí)控制，采用自己的發(fā)電策略，用電策略進(jìn)行時(shí)時(shí)的調(diào)整。

微能源網(wǎng)集成了風(fēng)、光、氣等多種能源輸入和熱、電、冷等多種產(chǎn)品輸出，并綜合考慮了各種能源之間的有機(jī)組合與集成優(yōu)化，其突出優(yōu)勢(shì)是可以充分利用可再生能源以及能源的梯級(jí)利用技術(shù)進(jìn)行冷熱電一體化生產(chǎn)、計(jì)劃和調(diào)度，幫助用戶選擇更經(jīng)濟(jì)的能源。微能源網(wǎng)的組成除了用戶外通常還包括分布式三聯(lián)供燃?xì)鈾C(jī)、光伏電源、小型風(fēng)電、熱泵等供能單元，蓄冷、蓄熱、蓄電、蓄氣等儲(chǔ)能單元以及電網(wǎng)、熱(冷)網(wǎng)、通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)單元，并通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)對(duì)用戶和能源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理，從而更好的實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

能量管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)被定義為發(fā)電和負(fù)荷的集合，而通常負(fù)荷不僅包括了電負(fù)荷，還包括熱和冷負(fù)荷，即熱電聯(lián)供和熱電冷三聯(lián)供。因此，微電網(wǎng)不僅要發(fā)電，而且要利用發(fā)電的余熱以提高總體效率。

能量管理系統(tǒng)(EMS)的目的即為作出決策以最優(yōu)地利用發(fā)電產(chǎn)生的電和熱(冷)。該決策的依據(jù)為當(dāng)?shù)卦O(shè)備對(duì)熱量的需求、氣候的情況、電價(jià)、燃料成本等。

能量管理系統(tǒng)的調(diào)度控制功能：能量管理系統(tǒng)是為整個(gè)微電網(wǎng)服務(wù)的，即為系統(tǒng)級(jí)的，由此首要任務(wù)是將設(shè)備控制和系統(tǒng)控制加以明確區(qū)分，使各自的作用和功能簡(jiǎn)單明了。微型汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、頻率、機(jī)端電壓、發(fā)電機(jī)(微電源)的功率因數(shù)等應(yīng)由微電源來(lái)控制，他們依據(jù)就地信號(hào)。CERTS的模型中，EMS只調(diào)度系統(tǒng)的潮流和電壓。潮流調(diào)度時(shí)需考慮燃料成本、發(fā)電成本、電價(jià)、氣候條件等。EMS僅控制微電網(wǎng)內(nèi)某些關(guān)鍵母線的電壓幅值，并由多個(gè)微電源的控制器配合完成，與配電網(wǎng)相聯(lián)的母線電壓應(yīng)由所聯(lián)上級(jí)配電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)來(lái)控制。

除了上述基本功能外，EMS還具有其他一些功能，如當(dāng)微電網(wǎng)與配電網(wǎng)解列后微電網(wǎng)應(yīng)配備快速切負(fù)荷的功能，以使微電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電與負(fù)荷平衡；由于微電源同時(shí)供給電、熱等負(fù)荷，調(diào)度時(shí)應(yīng)同時(shí)兼顧，一般情況下往往采取“以熱定電”的原則，即滿足用戶對(duì)熱負(fù)荷需求的條件下再進(jìn)行電量的調(diào)度；微電網(wǎng)中應(yīng)配備一些儲(chǔ)能設(shè)備，如蓄電池、超級(jí)電容、飛輪等。

EMS的功能自然首先應(yīng)針對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)需求，如潮流和電壓調(diào)度、電能質(zhì)量和可靠性、提高運(yùn)行的效率和經(jīng)濟(jì)性、降低污染排放等，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看它還可對(duì)配電網(wǎng)提供一些輔助服務(wù)和可靠性服務(wù)，特別是微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的一個(gè)組成部分，可起到一定的負(fù)荷響應(yīng)的作用。

此外，由于微電網(wǎng)本身位于用戶側(cè)，這些用戶可能為中心商業(yè)區(qū)(CBD)、學(xué)校、工廠等，它們本來(lái)就有供熱、通風(fēng)、空調(diào)等過(guò)程控制系統(tǒng)，未來(lái)的EMS有可能成為這些系統(tǒng)以及當(dāng)?shù)匕l(fā)電、儲(chǔ)能等的總調(diào)度系統(tǒng)。

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