微电网系统一般由分【fèn】布【bù】式发电电源、储能、能量管理系统、并【bìng】离网切换装置【zhì】、用电负荷【hé】、协调控制【zhì】及保护【hù】等几部【bù】分组成。根【gēn】据建【jiàn】设目的和经济【jì】环境的不同,微网的形状结构【gòu】可能【néng】各【gè】不相同【tóng】,但是技术架【jià】构大体类似。(国【guó】标【biāo】定【dìng】义,分布式发【fā】电【diàn】和储能均属于分布式电源DR。)

【固德威WE课堂】微电网系统构成

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

分布式发电其实是【shì】相对于集中式而言,顾名思【sī】义,属【shǔ】于一种较为分散【sàn】的发电【diàn】方式,是较靠近【jìn】负载端且发电容【róng】量较小的发【fā】电【diàn】设备所【suǒ】组成的发电系统【tǒng】。

我国标准中【zhōng】要求微电【diàn】网具备一定的电【diàn】力【lì】电量【liàng】自平衡能力,分布【bù】式发电【diàn】年发电量不【bú】低于微电网总用【yòng】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,分布式光伏因其政策支【zhī】持、绿色环【huán】保、安【ān】装简【jiǎn】单灵活、及行【háng】业技术的快速突破,近年来备受关注。

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储能系统(Energy Storage System,ESS):

储【chǔ】能【néng】系【xì】统【tǒng】的主要作用是根【gēn】据实【shí】际需要进行充放电,以【yǐ】消除微电网系统内可再生能源的随【suí】机性、间歇性、不【bú】确定性【xìng】带来的不利影【yǐng】响。

储能系统可【kě】以响【xiǎng】应电【diàn】网【wǎng】进行调峰调频,提【tí】高微电网【wǎng】系统的稳【wěn】定性,提高可再生能源【yuán】的利用率。

储能系统还需要在大电网断电时【shí】作【zuò】为主控【kòng】电源维持系统【tǒng】电压和频率,从而实【shí】现离网后【hòu】系【xì】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【duì】电【diàn】池进行状态监测和充放电控制【zhì】。

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能【néng】量管理系【xì】统(Energy Management System,EMS):

能量管理系统【tǒng】是一套具有发电优化调度【dù】、负荷管理【lǐ】、实时【shí】监测【cè】并自动实现【xiàn】微【wēi】电网同步等功能【néng】的能量管理系统。可以对分布式【shì】能源、储【chǔ】能、负荷进【jìn】行管理和调度控制,来使微网内【nèi】的电力供需达【dá】到平衡,实现微【wēi】网【wǎng】的高效和稳定运行。

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切换装【zhuāng】置-静态转换【huàn】开关(Static Transfer Switch,STS):

静态转换开关主要用【yòng】于电源供【gòng】电切换【huàn】,为电源【yuán】二选一自动【dòng】切【qiē】换系【xì】统。正常【cháng】工作状态下,在【zài】并网状态处于正【zhèng】常的电【diàn】压范围内,负载一直连接于【yú】并【bìng】网侧【cè】。在电网发生故障停电时,自动切换到孤岛【dǎo】运行【háng】状态,市电恢复【fù】正常后,恢【huī】复到并网【wǎng】状态,不间【jiān】断切换时【shí】间<8ms。

在实际情况下,微电网【wǎng】系统的结【jié】构会更加复【fù】杂【zá】,需要视具体情况而定。在当前【qián】时代下建设智【zhì】慧【huì】微【wēi】电网还需要电力电子【zǐ】技术、通信技术、控制技术【shù】及计算机【jī】技术【shù】等多种技术【shù】协【xié】同应用。

美【měi】国、欧盟、日【rì】本等国家和地区对微电网的研究【jiū】和建设起步【bù】较早,已取得了【le】一【yī】些成果【guǒ】。我国对于微电网的研究【jiū】起步较【jiào】晚,在关【guān】键技术上和欧美仍有差距,目【mù】前国【guó】内对于微电【diàn】网【wǎng】的研究还处于逐步推广阶段。

《“十四五”现代能【néng】源体系规划》提出,积极发展以消纳新能源为主的智能【néng】微电【diàn】网,实现与大电网兼【jiān】容互【hù】补;在具备【bèi】条【tiáo】件的农村地区、边远地【dì】区探索【suǒ】建设高可靠性可【kě】再生能源微电网;鼓励具【jù】备条【tiáo】件的重要用户发【fā】展分布式【shì】电源和微电网【wǎng】。大电网【wǎng】与微电网同步【bù】发展被写【xiě】入能源规划,从体制层面【miàn】规划了我国电网未来【lái】运行【háng】的【de】崭新【xīn】场景【jǐng】。