第一篇：微電網(wǎng)控制與保護學(xué)習(xí)心得（最終版）

微電網(wǎng)控制與保護學(xué)習(xí)心得

摘要：本文介紹了文獻查閱后總結(jié)的微電網(wǎng)的基本知識和微電網(wǎng)控制與保護相關(guān)的一些問題。微電網(wǎng)的出現(xiàn)協(xié)調(diào)了大電網(wǎng)與分布式電源的矛盾，對大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，對用戶則表現(xiàn)為可定制的電源，可以提高本地供電可靠性，降低饋線損耗。但是目前我國微電網(wǎng)的發(fā)展尚處于起步階段，還有很多問題有待研究。微電網(wǎng)的保護和控制問題是目前分布式發(fā)電供能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸之一。微電網(wǎng)的保護既要克服微電網(wǎng)接入對傳統(tǒng)配電系統(tǒng)保護帶來的影響，又要滿足含微網(wǎng)配電系統(tǒng)對保護提出的新要求，這方面的研究是保證分布式發(fā)電供能系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。文中提出了一些現(xiàn)有的文獻中提及的微電網(wǎng)繼電保護方法和保護方案。關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；控制；保護；分布式發(fā)電

Abstracts：This article describes the literature review after the conclusion of the basics of micro grid and micro grid control and protection-related problems.The emergence of micro-coordination of a large power grid and distributed power conflicts, the performance of a single large power controlled unit, users can customize the performance of the power supply, can improve local supply reliability and reduce feeder loss.But at present, the development of micro-grid is still in its infancy, there are many problems to be studied.Microgrid protection and control of distributed power generation is widely used for energy systems one of the main technical bottlenecks.Microgrid protection is necessary to overcome the Microgrid access to protect the traditional distribution system impact, but also to meet with micro network distribution system to protect the new requirements, this research is to ensure that distributed generation energy supply system reliable operation of the key.This paper presents some of the existing literature mentioned methods and microgrid relay protection scheme.Key Words：Microgrid;Control;Protection;Distributed Power Generation

一、微電網(wǎng)基本知識

2)保護環(huán)境的需要。CO2 排放引起的全球氣候變暖問題，已引起各國政府的高度重視，并成為當(dāng)前電力系統(tǒng)已成為集中發(fā)電、遠距離高壓輸

當(dāng)今世界政治的核心議題之一。為保護環(huán)境，世界電的大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴

上工業(yè)發(fā)達國家紛紛立法，扶持可再生能源發(fā)電以大，超大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端也日益凸現(xiàn)，如運行

及其他清潔發(fā)電技術(shù)(如熱電聯(lián)產(chǎn)微型燃氣輪難度大、難以滿足用戶越來越高的可靠性及多樣化

機)，有利地推動了DG的發(fā)展。

用電需求等。近年來世界范圍內(nèi)的大面積停電事

3)天然氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。對于天然氣發(fā)電故，充分暴露了大電網(wǎng)的脆弱性。鑒于上述問題，來說，機組容量并不明顯影響機組的效率，并且天國內(nèi)外學(xué)者開始廣泛研究分布式發(fā)電技術(shù)。分布式

然氣輸送成本遠遠低于電力的傳輸，因此比較適合發(fā)電是指直接布置在配電網(wǎng)或分布在負荷附近的采用有小容量特點的DG。

發(fā)電設(shè)施，能夠經(jīng)濟、高效、可靠地發(fā)電。分布式

4)避免投資風(fēng)險。由于難以準(zhǔn)確地預(yù)測遠期電源位置靈活、分散，能與大電網(wǎng)互為備用，在一的電力需求增長情況，為規(guī)避風(fēng)險，電力公司往往定程度上分擔(dān)了輸電網(wǎng)從電廠向用戶遠距離和大

不愿意投資大型的發(fā)電廠以及長距離超高壓輸電功率輸電的功能。經(jīng)過20 多年的發(fā)展，分布式發(fā)

線路。此外，高壓線路走廊的選擇也比較困難。這電已成為一股影響電力工業(yè)未來面貌的重要力量。

都促使電力公司選擇一些投資小、見效快的DG項1)應(yīng)對全球能源危機的需要。隨著國際油價

目來就地解決供電問題。的不斷飆升，能源安全問題日益突出，為了實現(xiàn)可

盡管分布式電源優(yōu)點突出，但分布式電源相對持續(xù)發(fā)展，人們的目光轉(zhuǎn)向了可再生能源，因此，于大電網(wǎng)來說是一個不可控電源，大電網(wǎng)也往往限風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等備受關(guān)注，快速發(fā)展并開

制或隔離分布式電源。為了協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電始規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用，而這些可再生能源的發(fā)電大都

源的矛盾，學(xué)者又提出了微電網(wǎng)的概念。

是小型的、星羅棋布的。微電網(wǎng)，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以與配電網(wǎng)斷開孤立運行。對大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，對用戶則表現(xiàn)為可定制的電源，可以提高本地供電可靠性，降低饋線損耗[1-4]。

下圖是美國電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(CERTS)提出的微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)：

該模型反映了微電網(wǎng)的基本特征：(1)分布式電源DG基于電力電子接口控制，以保證電網(wǎng)運行的靈活性和穩(wěn)定性。(2)敏感負荷的電源雙重配置，既可以通過靜態(tài)開關(guān)從公共電網(wǎng)取電，也可以由DG供電，保證了敏感負荷對電力可靠性和電能質(zhì)量的要求。(3)敏感負荷通過靜態(tài)開關(guān)(SS)與公共電網(wǎng)連接，當(dāng)公共電網(wǎng)發(fā)生故障時，靜態(tài)開關(guān)迅速動作，微電網(wǎng)進入孤網(wǎng)運行，保證對敏感負荷的持續(xù)電力供應(yīng)。

然而，微電網(wǎng)和分布式發(fā)電不同：(1)微電網(wǎng)能有效地管理分布式發(fā)電。分布式電源DG通過電力電子接口接入微電網(wǎng)，基于電力電子設(shè)備的分布式電源DG的控制速度更快，短路點故障電流受到限制。(2)微電網(wǎng)是一個整體，它的控制保護復(fù)雜，傳統(tǒng)繼電保護原理不適用于微電網(wǎng)，必需采用新的保護技術(shù)。(3)微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式和傳統(tǒng)分布式發(fā)電都與公共電網(wǎng)相連，但微電網(wǎng)PCC處靜態(tài)開關(guān)(SS)的設(shè)置使得微電網(wǎng)對公共電網(wǎng)的影響降至最低。

文獻[5]指出微電網(wǎng)有2個關(guān)鍵元件，即靜態(tài)開關(guān)和微電源。外部配網(wǎng)故障時，靜態(tài)開關(guān)斷開，微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤島運行，以保證敏感性負荷的不間斷供電，各微電源在本地電壓控制下，調(diào)整輸出電壓，以減少無功環(huán)流。擾動事件消失后，微電源能重新并網(wǎng)運行。

微電網(wǎng)中的電源多為微電源，亦即含有電力電子界面的小型機組。微電源主要是可再生能源；發(fā)電系統(tǒng)類型包括微型燃氣輪機，燃料電池、光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機和生物質(zhì)能等；系統(tǒng)容量為20kW~10MW；網(wǎng)內(nèi)的用戶配電電壓等級為380V。

目前我國微電網(wǎng)的發(fā)展尚處于起步階段，以下幾個問題需要予以關(guān)注：

1）微電網(wǎng)中含有多個微電源，各微電源之間的協(xié)調(diào)控制是一個需要重點考慮的問題。

2）微電網(wǎng)中引入了很多先進的電力電子設(shè)備，它們大都是靈活可控的，如何實現(xiàn)對這些設(shè)備的智能控制和最優(yōu)控制。

3）微電網(wǎng)和上級電網(wǎng)是互為備用、相互支持的一個有機整體。

4）微電網(wǎng)在并網(wǎng)和孤島運行下的穩(wěn)定性分析。5）微電網(wǎng)中的微電源，如風(fēng)電、光伏發(fā)電等，大都采用全控型換流器，這些電力電子設(shè)備的引入很可能會帶來一些諧波方面的問題。

6）現(xiàn)有的小發(fā)電機組并入微網(wǎng)的可行性分析。

二、微電網(wǎng)的控制

文獻[6-9]中提到了微電網(wǎng)的控制問題：微電網(wǎng)控制是實現(xiàn)其眾多優(yōu)越性能的重要保證。與傳統(tǒng)控制有顯著的不同，微電網(wǎng)控制必須保證：在并網(wǎng)和孤島運行方式下，都能控制局部電壓和頻率，使系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行；提供或者吸收電源和負荷之間的暫時功率差額；根據(jù)故障情況或是系統(tǒng)需要，平滑自主地實現(xiàn)與主網(wǎng)分離、并列或是兩者的過渡轉(zhuǎn)化運行。由于微電網(wǎng)并網(wǎng)和孤島運行情況的差異，所以控制方法和策略也不同。

并網(wǎng)運行方式下的控制：并網(wǎng)時微電網(wǎng)通過PCC（公共聯(lián)接點）點與大電網(wǎng)相連，根據(jù)負荷情況與大電網(wǎng)交換功率。

孤島運行方式下的控制：孤島運行是指主網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時，微電網(wǎng)與主網(wǎng)斷開形成孤島運行。關(guān)于微電網(wǎng)孤島運行控制已有很多文獻研究涉及，主要有以下幾類：1）微電網(wǎng)系統(tǒng)單主或多主控制方法；2）微電網(wǎng)系統(tǒng)對等控制方法；3）基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)控制。

三、微電網(wǎng)的保護

含多個分布式電源及儲能裝置的微電網(wǎng)的接入，徹底改變了配電系統(tǒng)故障的特征。而且微電網(wǎng)在并網(wǎng)和孤島兩種運行情況，短路電流大小不同而且差異很大。因此，如何在孤島和并網(wǎng)下均能對微電網(wǎng)內(nèi)部故障做出響應(yīng)以及在并網(wǎng)情況下快速感知大電網(wǎng)故障，同時保證保護的選擇性、快速性、靈敏性與可靠性，是微電網(wǎng)保護的關(guān)鍵。

微電網(wǎng)的保護既要克服微網(wǎng)接入對傳統(tǒng)配電系統(tǒng)保護帶來的影響，又要滿足含微網(wǎng)配電系統(tǒng)對保護提出的新要求，這方面的研究是保證分布式發(fā)電供能系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。微網(wǎng)由于有并網(wǎng)運行和獨立運行兩種運行模式，微電網(wǎng)如何辨識公共電網(wǎng)的各種故障，并做出正確的響應(yīng)確定微電網(wǎng)是否需要孤網(wǎng)運行是一大難題；此外，微網(wǎng)中存在的大量的電力電子逆變并網(wǎng)裝置也使得電能質(zhì)量的控制問題更加令人關(guān)注。從目前分布式發(fā)電功能系統(tǒng)的運行實踐來看，微網(wǎng)的保護和控制問題是目前分布式發(fā)電供能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸之一。

文獻[10]提出微電網(wǎng)的繼電保護必需遵循兩條原則：(1)無論在孤網(wǎng)運行模式還是并網(wǎng)運行模式，微電網(wǎng)的保護策略必須一致；(2)短路故障時，提供短路電流的電源必需迅速切除。

微電網(wǎng)繼電保護的一個難點是在孤網(wǎng)運行故障電流小的情況下給微電網(wǎng)配置充分的保護，微網(wǎng)一般是接入到配電網(wǎng)，而目前的配電網(wǎng)低壓等級的繼電保護通常采用簡單的過電流保護。微網(wǎng)中的新能源通過電力電子逆變器接入，大量的電力電子設(shè)備的接入將使故障電流發(fā)生變化，微網(wǎng)的故障電流通常不會超過正常電流的2倍。因此傳統(tǒng)的配電網(wǎng)中的保護裝置不再適用，需要采用與故障電流大小無關(guān)的保護方式。新的微網(wǎng)及含微網(wǎng)的配網(wǎng)的繼電保護策略有待研究。

微電網(wǎng)繼電保護的另一個難點是微網(wǎng)與電網(wǎng)的公共連接點（PCC）。微電網(wǎng)有并網(wǎng)運行和孤網(wǎng)運行兩種模式。微電網(wǎng)通過PCC與公共電網(wǎng)相連，PCC處的靜態(tài)開關(guān)及其相應(yīng)的繼電保護特性的定義是微電網(wǎng)繼電保護的一個難點。它必須能夠準(zhǔn)確判斷電網(wǎng)的各種故障并迅速做出反應(yīng)，決定微電網(wǎng)是否需要進入孤網(wǎng)運行，實現(xiàn)微電網(wǎng)這兩種運行模式問的平滑切換。

文獻[11]針對上述兩個問題提出了系統(tǒng)級保護和單元級保護的方案，以合理配置微電網(wǎng)的繼電保護。

微電網(wǎng)系統(tǒng)級保護主要目的是確保在公共電網(wǎng)發(fā)生永久性故障或微電網(wǎng)的運行狀態(tài)不符合IEEEl547標(biāo)準(zhǔn)時，微電網(wǎng)能夠迅速、平滑進入孤網(wǎng)運行，減輕微電網(wǎng)的接入對公共配電網(wǎng)的影響。同時，保證微電網(wǎng)能夠安全過渡到新的運行穩(wěn)態(tài)。微電網(wǎng)系統(tǒng)級保護的關(guān)鍵是其與公共配電網(wǎng)的連接點PCC。由以上分析可知，微電網(wǎng)并網(wǎng)運行對配電網(wǎng)繼電保護的影響主要取決于兩個要素：注入配電網(wǎng)的短路電流大小和持續(xù)時間。當(dāng)公共電網(wǎng)發(fā)生永久性故障或微電網(wǎng)的運行狀態(tài)不符合IEEEl547標(biāo)準(zhǔn)時，要求微電網(wǎng)進入孤網(wǎng)運行，PCC的迅速動作能減輕微電網(wǎng)對公共配電網(wǎng)繼電保護的不利影響。所以，PCC安裝的控制與保護裝置必須能夠檢測并準(zhǔn)確判斷電網(wǎng)的各種故障情況，迅速做出響應(yīng)，決定微電網(wǎng)是否進入孤網(wǎng)運行。文獻[4]指出，PCC處的繼電保護，可以通過測量其兩端的電壓、頻率和電流大小實現(xiàn)IEEE1547標(biāo)準(zhǔn)所要求的檢測，如不同步、電能質(zhì)量下降、微電網(wǎng)內(nèi)部或外部故障以及重新并網(wǎng)等問題。

微電網(wǎng)單元級保護主要是應(yīng)對微電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生的各種故障所配置的保護。微電網(wǎng)單元級保護必須考慮兩個方面：能夠處理微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時的各種內(nèi)部故障；外部電網(wǎng)故障使微電網(wǎng)PCC處解列進入孤網(wǎng)運行時，必須保證微電網(wǎng)能平滑過渡到新穩(wěn)態(tài)運行，若微電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生故障能夠迅速切除故障部分，保證健全部分安全穩(wěn)定運行。

現(xiàn)有的有些文獻中提及的微電網(wǎng)繼電保護方法主要有：

文獻[12]提出了一種基于電流序分量的保護方法，微電網(wǎng)故障形式主要是相一地短路故障和相間短路故障。理論研究證明，零序和負序分量可以成功檢測相地和相間故障。但是其針對的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為簡單，屬于針對性保護配置，通用性不夠，在微網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜時，可能造成矛盾的結(jié)果。產(chǎn)生這種情況的原因正是微網(wǎng)內(nèi)的雙向潮流特性，傳統(tǒng)保護中的選擇性原則在此處很難滿足。文獻[4]提出用零序電流保護作為單相接地故障的主保護，用負序電流保護作為相間短路的主保護，電流差動保護作為后備保護，并提出有挺好的效果；

文獻[11]提出了DG出口電壓abc-dq0變換法，對于不同的故障情況，三相電壓的dq分量具有不同的特征，以此實現(xiàn)各種類型接地故障的判別；

文獻[13]介紹了諧波畸變法，一種基于諧波畸變率THD的微電網(wǎng)保護方法，通過相電壓的變化識別故障類型，正常運行時三相電壓幅值近似相等，故障發(fā)生，故障相電壓將低于健全相電壓，以此可實現(xiàn)故障相判別；利用THD的畸變進行故障定位。正常運行時配電網(wǎng)相當(dāng)于一個低阻抗的電壓源，微電網(wǎng)的THD維持在較小值，約為0。故障發(fā)生，靜態(tài)開關(guān)迅速動作，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的連接斷開，進入孤立運行模式，此時，逆變器輸出電流所含諧波將增加，導(dǎo)致THD增大。

文獻[14-15]將微電網(wǎng)的保護分為交流微網(wǎng)保護和直流微網(wǎng)保護。

交流微網(wǎng)保護包括不依賴通信的保護、依賴通信的保護-網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字微網(wǎng)保護和微網(wǎng)獨立與并網(wǎng)運行時的保護。

不依賴通信的保護：在微網(wǎng)中設(shè)置開關(guān)站，對開關(guān)站結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，可以使微網(wǎng)保護不依賴或較少依賴通信。斷路器集中在一處成為開關(guān)站，帶DG與負荷的線路作為元件接入某串中，微網(wǎng)內(nèi)某個元件發(fā)生故障時,迅速切除該元件，由于是開關(guān)站，保護設(shè)備集中在一起，差動保護可以做到不依賴于通信。

依賴通信的保護-網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字微網(wǎng)保護：網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字微網(wǎng)保護以通信為基礎(chǔ)，構(gòu)建微網(wǎng)級的通信網(wǎng)絡(luò)，利用微網(wǎng)多處的電流電壓信息進行綜合分析判斷，從而實現(xiàn)對微網(wǎng)的保護。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字微網(wǎng)保護需注意的技術(shù)要點是：快速有效的保護算法；快速可靠的通信網(wǎng)；多點電流電壓信息的同步。

微網(wǎng)獨立與并網(wǎng)運行時的保護：微網(wǎng)在并網(wǎng)運行與獨立運行兩種方式下短路電流不同且差異很大，通過逆變器輸出交流電的DG受電力電子器件過流能力的限制，故障時不能提供足夠大的短路電流。因此，微網(wǎng)并網(wǎng)運行時的保護策略在微網(wǎng)獨立運行時可能不再可行，反之亦然。微網(wǎng)的保護策略面對獨立與并網(wǎng)運行時有2種應(yīng)對方法：一是設(shè)計一個統(tǒng)一的保護策略，使得獨立與并網(wǎng)運行時保護都有效；二是設(shè)置限制條件，使得獨立或并網(wǎng)運行時只有一種保護有效。

四、心得體會

筆者通過對相關(guān)文獻的查閱，對微電網(wǎng)的相關(guān)知識有了一定的了解。文中介紹的主要是文獻中提及的內(nèi)容的小結(jié)，包括：微電網(wǎng)的基本知識，微電網(wǎng)控制和保護中遇到的問題，已有的解決方法，現(xiàn)有的微電網(wǎng)保護方法和方案簡介。

筆者心得體會：微網(wǎng)與大電網(wǎng)通過一個PCC（Point of Comon Conection）相連，可靠性較低，這是微電網(wǎng)本身的一個缺陷，需要通過提高保護的靈敏度和動作準(zhǔn)確度來保證。微網(wǎng)的保護由于電力電子器件的引入使得傳統(tǒng)的保護裝置不再適用，可以采用與故障電流大小無關(guān)的保護方式，由于故障時其他量也相應(yīng)的變化，所以能選取的保護方法還是有很多的，如已有的基于電流序分量的保護方法、DG出口電壓abc-dq0變換法、諧波畸變法等，但是這些方法也并不完整，有待繼續(xù)研究。還有就是微網(wǎng)保護中通信很重要，必須尋求一種穩(wěn)定不易

被干擾的通信和信號的處理方式。

五、謝辭

感謝老師，他嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)精神，細致的引導(dǎo)，精彩的課堂教學(xué)使我對繼電保護這門課充滿了新的興趣。在老師的課上指導(dǎo)和課后資料查閱過程中，我對微電網(wǎng)及其保護與控制有了深刻的理解，對繼電保護新技術(shù)這門課也有了一定的認識。

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第二篇：智能電網(wǎng)學(xué)習(xí)心得（范文模版）

“三華”同步電網(wǎng)知識手冊學(xué)習(xí)心得

近日，通過“三華”同步電網(wǎng)知識手冊以及網(wǎng)?！叭A”同步相關(guān)知識的學(xué)習(xí)講解，對“三華”同步有了一定的了解，國家電網(wǎng)公司普及“三華”同步電網(wǎng)知識，是為了堅定建設(shè)特高壓和堅強智能電網(wǎng)的信心和決心，加快推進電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。2011年，第十一屆全國人民代表大會第四次會議審議通過的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》，明確提出推動能源生產(chǎn)和利用方式變革，并將建設(shè)特高壓輸電工程、智能電網(wǎng)全面納入國家發(fā)展戰(zhàn)略。根據(jù)該綱要，公司規(guī)劃建設(shè)“三華”（華北、華中、華東）、西北、東北三大同電網(wǎng)，將使國家電網(wǎng)的資源配置能力、經(jīng)濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

我國能源資源分布特點及大規(guī)模可再生能源發(fā)展，迫切需要提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力，支撐國家能源戰(zhàn)略實施。建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)，實現(xiàn)電力的大規(guī)模、遠距離、高效率輸送，為構(gòu)建經(jīng)濟、高效、清潔的國家能源運輸綜合體系提供重要支撐；促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國范圍優(yōu)化配置資源，是統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的主要發(fā)展目標(biāo)之一。

“三華”同步電網(wǎng)指通過特高壓交流網(wǎng)架將我國華北、華東、華中區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來形成的特高壓同步電網(wǎng)。大電網(wǎng)互聯(lián)一直是世界各地電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，甚至在一些國家和地區(qū)還出現(xiàn)了跨國互聯(lián)的同步電網(wǎng)，說明各個國家同步電網(wǎng)的規(guī)模在逐步增大。同步電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展的基本規(guī)律，在技術(shù)和經(jīng)濟上都有很大的優(yōu)越性。其中包括電網(wǎng)規(guī)模越大，接入發(fā)電機越多，抵御擾動和故障沖擊的能力越強;網(wǎng)間交換能力強，可以充分獲取錯峰、調(diào)峰、水火互濟、跨流

域補償、互為備用和調(diào)劑余缺等聯(lián)網(wǎng)效益;以及大受端電網(wǎng)接受遠距離、大容量外來電力的能力強等。

未來幾年缺電的形勢會比“十一五”后期更為緊張，局部地區(qū)電力緊張的范圍更大，缺口也會更大。造成結(jié)構(gòu)性缺陷的重要原因是跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)落后，跨區(qū)輸電能力不足。東北、西北電力富集地區(qū)難以支援華北和華東等地，也造成西部電力大量裝機空閑，這就是不能合理利用資源造成的資源極大浪費。今后我國的能源資源開發(fā)主要集中在西部和西北部地區(qū)，開發(fā)重心逐步西移和北移，而東部地區(qū)經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，能源需求量大，導(dǎo)致我國能源產(chǎn)地與能源消費地區(qū)之間的距離越來越遠。能源資源和消費中心逆向分布的基本國情，決定了我國能源就電力流動具有跨區(qū)域、遠距離、大規(guī)模的特點，電力輸送呈現(xiàn)“西電東送、北電南送”的基本格局。能源和消費中心的距離越來越大，這就是發(fā)展“三華”同步電網(wǎng)的根本所在。

“三華”特高壓同步電網(wǎng)的戰(zhàn)略，適應(yīng)了世界能源發(fā)展格局的變化和我國能源支撐能力，響應(yīng)了當(dāng)今節(jié)能環(huán)保、清潔能源、低碳經(jīng)濟的號召，已成為我國能源和電力行業(yè)發(fā)展的必由之路。

第三篇：智能電網(wǎng)學(xué)習(xí)心得

智能電網(wǎng)學(xué)習(xí)心得

張忠政

通過開展遠程網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)和研討學(xué)習(xí)，讓我系統(tǒng)的了解了我國電網(wǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展方向，建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的目的和意義、發(fā)展目標(biāo)和路線，各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵裝備取得的成就，以及試點工程建設(shè)等最新進展情況，深入的理解了建設(shè)智能電網(wǎng)的必要性。

所謂智能電網(wǎng)，就是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。

建設(shè)堅強智能電網(wǎng)對于電力系統(tǒng)的發(fā)展有著重大的意義：

首先，能有效地提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。利用智能電網(wǎng)強大的“自愈”功能，可以準(zhǔn)確、迅速地隔離故障元件，并且在較少人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。

其次，實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。堅強智能電網(wǎng)建設(shè)可以促進電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運行和管理等各個方面的提升，以適應(yīng)電力市場需求，推動電網(wǎng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。

第三，減少有效裝機容量。利用我國不同地區(qū)電力負荷特性差異大的特點，通過智能化的統(tǒng)一調(diào)度，獲得錯峰和調(diào)峰等聯(lián)網(wǎng)效益；同時通過分時電價機制，引導(dǎo)用戶低谷用電，減小高峰負荷，從而減少有效裝機容量。

第四，降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費用。建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，可以滿足煤電基地的集約化開發(fā)，優(yōu)化我國電源布局，從而降低燃料運輸成本；同時，通過降低負荷峰谷差，可提高火電機組使用效率，降低煤耗，減少發(fā)電成本。

第五，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。首先，通過改善電力負荷曲線，降低峰谷差，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率；其次，通過發(fā)揮自我診斷能力，延長電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施壽命。

第六，降低線損。以特高壓輸電技術(shù)為重要基礎(chǔ)的堅強智能電網(wǎng)，將大大降低電能輸送中的損失率；智能調(diào)度系統(tǒng)、靈活輸電技術(shù)以及與用戶的實時雙向交互，都可以優(yōu)化潮流分布，減少線損；同時，分布式電源的建設(shè)與應(yīng)用，也減少了電力遠距離傳輸?shù)木W(wǎng)損。

智能電網(wǎng)不僅僅對電力系統(tǒng)的發(fā)展有著重要意義，它還能給人們的生活帶來很多好處：

首先，它能讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實現(xiàn)對空調(diào)、熱水器等智能家電的實時控制和遠程控制；又可以為電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)等提供接入服務(wù)；還能夠通過智能電能表實現(xiàn)自動抄表和自動轉(zhuǎn)賬交費等功能。

其次，它能夠讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風(fēng)力發(fā)電和屋頂光伏發(fā)電等裝置，并推動電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用，從而提高清潔能源消費比重，減少城市污染。

第三，它可以讓生活更經(jīng)濟。智能電網(wǎng)可以促進電力用戶角色轉(zhuǎn)變，使其兼有用電和售電兩重屬性；能夠為用戶搭建一個家庭用電綜合服務(wù)平臺，幫助用戶合理選擇用電方式，節(jié)約用能，有效降低用能費用支出。

為適應(yīng)未來經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，保障安全、經(jīng)濟、高效、可持續(xù)的電力供應(yīng)，國網(wǎng)公司在特高壓輸電技術(shù)取得重大突破的基礎(chǔ)上，結(jié)合世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢，提出了加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo),并制訂了發(fā)展規(guī)劃，系統(tǒng)開展工程試點，確立了我國在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，關(guān)系經(jīng)濟社會發(fā)展和國計民生，是開發(fā)利用清潔能源、建設(shè)科學(xué)合理的能源利用體系的迫切要求，是滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展要求的重大選擇。加強智能電網(wǎng)知識普及培訓(xùn)，對加深廣大員工對智能電網(wǎng)新知識、新技術(shù)的了解，提高創(chuàng)新能力和崗位適應(yīng)能力，加快推進電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變具有十分重要的意義。

通過這次學(xué)習(xí)，我加強了對發(fā)展智能電網(wǎng)重要性和緊迫性的認識，激發(fā)了我全面參與堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的熱情，我決心認真提升專業(yè)技能，提高業(yè)務(wù)水平，為建設(shè)“一強三優(yōu)”現(xiàn)代公司貢獻更大的力量。

第四篇：智能電網(wǎng)學(xué)習(xí)心得

智能電網(wǎng)學(xué)習(xí)心得

最近，我學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的“智能電網(wǎng)”相關(guān)知識，包括智能電網(wǎng)概述、智能發(fā)電與調(diào)度、智能輸變電技術(shù)、智能配電技術(shù)、智能用電技術(shù)、智能信息通信技術(shù)等六個專題的內(nèi)容，以及2011智能電網(wǎng)國際論壇的專家主題發(fā)言，及6位分論壇主席發(fā)言。

1、通過這次學(xué)習(xí)，進一步加深了我對智能電網(wǎng)的認識。智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。而我們現(xiàn)在所建設(shè)的堅強智能電網(wǎng)，就是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。

2、通過學(xué)習(xí)我進一步了解了智能電網(wǎng)的幾大特征及其先進性：（1）堅強。在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時，仍能保持對用戶的供電能力，而不發(fā)生大面積停電事故；在自然災(zāi)害、極端氣候條件下或外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運行；具有確保電力信息安全的能力。

（2）自愈。具有實時、在線和連續(xù)的安全評估和分析能力，強大的預(yù)警和預(yù)防控制能力，以及自動故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。

（3）兼容。支持可再生能源的有序、合理接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交互和高效互動，滿足用戶多樣化的電力需求并提供對用戶的增值服務(wù)。

（4）經(jīng)濟。支持電力市場運營和電力交易的有效開展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低電網(wǎng)損耗，提高能源利用效率。

（5）集成。實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和精益化管理。

（6）優(yōu)化。優(yōu)化資產(chǎn)的利用，降低投資成本和運行維護成本。

3、通過本次學(xué)習(xí)，我對智能電網(wǎng)的智能發(fā)電與調(diào)度、智能輸變電技術(shù)、智能配電技術(shù)、智能用電技術(shù)、智能信息通信技術(shù)等各方面技術(shù)的特點、發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用有了更加深入的了解。并且進一步理解了建設(shè)堅強智能電網(wǎng)對電力系統(tǒng)的重要意義：

（1）能有效地提高電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。利用智能電網(wǎng)強大的“自愈”功能，可以準(zhǔn)確、迅速地隔離故障元件，并且在較少人為干預(yù)的情況下使系統(tǒng)迅速恢復(fù)到正常狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)供電的安全性和可靠性。

（2）實現(xiàn)電網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展。堅強智能電網(wǎng)建設(shè)可以促進電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運行和管理等各個方面的提升，以適應(yīng)電力市場需求，推動電網(wǎng)科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展。

（3）減少有效裝機容量。利用我國不同地區(qū)電力負荷特性差異大的特點，通過智能化的統(tǒng)一調(diào)度，獲得錯峰和調(diào)峰等聯(lián)網(wǎng)效益；同時通過分時電價機制，引導(dǎo)用戶低谷用電，減小高峰負荷，從而減少有效裝機容量。

（4）降低系統(tǒng)發(fā)電燃料費用。建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，可以滿足煤電基地的集約化開發(fā)，優(yōu)化我國電源布局，從而降低燃料運輸成本；同時，通過降低負荷峰谷差，可提高火電機組使用效率，降低煤耗，減少發(fā)電成本。

（5）提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率。首先，通過改善電力負荷曲線，降低峰谷差，提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率；其次，通過發(fā)揮自我診斷能力，延長電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施壽命。

（6）降低線損。以特高壓輸電技術(shù)為重要基礎(chǔ)的堅強智能電網(wǎng)，將大大降低電能輸送中的損失率；智能調(diào)度系統(tǒng)、靈活輸電技術(shù)以及與用戶的實時雙向交互，都可以優(yōu)化潮流分布，減少線損；同時，分布式電源的建設(shè)與應(yīng)用，也減少了電力遠距離傳輸?shù)木W(wǎng)損。

總之，通過這次學(xué)習(xí)，更加深入了解了智能電網(wǎng)知識，了解了智能電網(wǎng)建設(shè)對我國經(jīng)濟、社會發(fā)展的重要意義，并將在以后的工作學(xué)習(xí)中，繼續(xù)深入學(xué)習(xí)智能電網(wǎng)相關(guān)知識，為堅強智能電網(wǎng)建設(shè)貢獻一份力量。

第五篇：微電網(wǎng)技術(shù)剖析

微電網(wǎng)技術(shù)深度剖析

能源是現(xiàn)代社會和經(jīng)濟發(fā)展的動力，是人類生命存在和繁衍的生命線。傳統(tǒng)化石能源的逐步耗竭，使能源危機已逐步逼近。中國的能源工業(yè)將是能源資源利用與環(huán)境保護可持續(xù)發(fā)展的改造型新工業(yè)，因此，合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力開發(fā)可再生能源和其它新能源，走多元化潔凈能源發(fā)展道路，是我國社會可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

微電網(wǎng)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機組，包括微型燃氣輪機、燃料電池、光伏電池、小型風(fēng)力發(fā)電機組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置，它們接在用戶側(cè)，具有成本低、電壓低及污染低等特點。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效的方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。

1.微電網(wǎng)的含義與研究動態(tài)

目前世界上許多國家己開展微電網(wǎng)研究，立足于本國電力系統(tǒng)的實際問題提出了各自的微電網(wǎng)概念和發(fā)展目標(biāo)。作為一個新的技術(shù)領(lǐng)域，微電網(wǎng)在各國的發(fā)展呈現(xiàn)不同的特色。

1.1美國微電網(wǎng)的研究

ERTS（ConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions）合作組織由美國的電力集團、伯克利勞倫斯國家實驗室等研究機構(gòu)組成的，在美國能源部和加州能源委員會等資助下，對微電網(wǎng)技術(shù)開展了專門的研究。CERTS定義的微電網(wǎng)基本概念：這是一種負荷和微電源的集合。該微電源在一個系統(tǒng)中同時提供電力和熱力的方式運行，這些微電源中的大多數(shù)必須是電力電子型的，并提供所要求的靈活性，以確保能以一個集成系統(tǒng)運行，其控制的靈活性使微電網(wǎng)能作為大電力系統(tǒng)的一個受控單元，以適應(yīng)當(dāng)?shù)刎摵蓪煽啃院桶踩缘囊?。CERTS定義的微電網(wǎng)提出了一種與以前完全不同的分布式電源接入系統(tǒng)的新方法。傳統(tǒng)的方法在考慮分布式電源接入系統(tǒng)時，著重在分布式電源對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。按傳統(tǒng)方法當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)問題時，要確保聯(lián)網(wǎng)的分布式電源自動停運，以免對電網(wǎng)產(chǎn)生不利的影響。而CERTS定義的微電網(wǎng)要設(shè)計成當(dāng)主電網(wǎng)發(fā)生故障時微電網(wǎng)與主電網(wǎng)無縫解列或成孤島運行，一旦故障去除后便可與主電網(wǎng)重新連接。這種微電網(wǎng)的優(yōu)點是它在與之相連的配電系統(tǒng)中被視為一個自控型實體，保證重要用戶電力供應(yīng)的不間斷，提高供電的可靠性，減少饋線損耗，對當(dāng)?shù)仉妷浩鹬С趾托Ｕ饔?。因此，微電網(wǎng)不但避免了傳統(tǒng)的分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的一些負面影響，還能對微電網(wǎng)接入點的配電網(wǎng)起一定的支持作用。1.2歐洲微電網(wǎng)的研究

歐洲提出要充分利用分布式能源、智能技術(shù)、先進電力電子技術(shù)等實現(xiàn)集中供電與分布式發(fā)電的高效緊密結(jié)合，并積極鼓勵社會各界廣泛參與電力市場，共同推進電網(wǎng)發(fā)展。微電網(wǎng)以其智能性、能量利用多元化等特點也成為歐洲未來電網(wǎng)的重要組成。目前，歐洲已初步形成了微電網(wǎng)的運行、控制、保護、安全及通信等理論，并在實驗室微電網(wǎng)平臺上對這些理論進行了驗證。其后續(xù)任務(wù)將集中于研究更加先進的控制策略、制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、建立示范工程等。即，為分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接人以及傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的初步過渡做積極準(zhǔn)備。

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1.3日本微電網(wǎng)的研究

日本立足于國內(nèi)能源日益緊缺、負荷日益增長的現(xiàn)實背景，展開了微電網(wǎng)研究，但其發(fā)展目標(biāo)主要定位于能源供給多樣化、減少污染、滿足用戶的個性電力需求。日本學(xué)者還提出了靈活可靠性和智能能量供給系統(tǒng)（FRIENDS）其主要思想是在配電網(wǎng)中加人一些靈活交流輸電系統(tǒng)裝置，利用控制器快速、靈活的控制性能，實現(xiàn)對配電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并滿足用戶的多種電能質(zhì)量需求。目前，日本已將該系統(tǒng)作為其微電網(wǎng)的重要實現(xiàn)形式之一。

1.4微電網(wǎng)的理解

基于上述概念，在微電網(wǎng)中功率范圍在100kW以下的微型燃氣輪機將得到廣泛的應(yīng)用。它具有轉(zhuǎn)速高（5萬~10萬/min）、采用空氣軸承等特點，所發(fā)出的高頻（1000Hz左右）交流電需經(jīng)交流-直流-交流環(huán)節(jié)變?yōu)?0Hz工頻交流電供給負荷，但燃燒過程產(chǎn)生的NOx仍將對城市的環(huán)保產(chǎn)生不利的影響。燃料電池由于具有高效和低排放的特點，自然也很適合作為微電網(wǎng)的電源，特別是高溫MCFC和SOFC比較適用于發(fā)電，但目前價格較貴，較少實際應(yīng)用。光伏發(fā)電、小型風(fēng)電和生物質(zhì)能發(fā)電業(yè)是很好的電源選擇。蓄電池、飛輪和超級電容器等是微電網(wǎng)重要的儲能元件。余熱回收裝置也是重要的部件之一，正是由于余熱的利用提高了能源利用的效率，因為熱水或熱蒸汽并不像電那樣容易而經(jīng)濟地長距離輸送，而微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)恰恰能使熱源更接近熱負荷。

2.中國發(fā)展微電網(wǎng)的重要意義

微電網(wǎng)對我國電力系統(tǒng)和國民經(jīng)濟的發(fā)展也有重要的意義。

（1）微電網(wǎng)可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力建設(shè)。目前，我國電力工業(yè)發(fā)展已進入大電網(wǎng)、高電壓、長距離、大容量階段，六大區(qū)域電網(wǎng)已實現(xiàn)互聯(lián)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。實現(xiàn)區(qū)域間的交流互聯(lián)，理論上可以發(fā)揮區(qū)域間事故支持和備用作用，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。但是大范圍交流同步電網(wǎng)存在大區(qū)間的低頻振蕩和不穩(wěn)定性，其動態(tài)穩(wěn)定事故難以控制，造成大面積停電的可能性大。另一方面，廠網(wǎng)分開后，市場利益主體多元化，廠網(wǎng)矛盾增多，廠網(wǎng)協(xié)調(diào)難度加大，特別是對電網(wǎng)設(shè)備的安全管理不到位，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了威脅。與常規(guī)的集中供電電站相比，微電網(wǎng)可以和現(xiàn)有電力系統(tǒng)結(jié)合形成一個高效靈活的新系統(tǒng)，具有以下優(yōu)勢：無需建設(shè)配電站，可避免或延緩則增加輸配電成本，沒有或很低的輸配電損耗，可降低終端用戶的費用;小型化，對建設(shè)所要求不高，不占用輸電走廊，施工周期短，高效性靈活，能夠迅速應(yīng)付短期激增的電力需求，供電可靠性高，同時還可以降低對環(huán)境的污染等。

（2）微電網(wǎng)可以促進可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源在我國的發(fā)展。處于電力系統(tǒng)管理邊緣的大量分布式電源并網(wǎng)有可能造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定，從而影響電網(wǎng)運行和電力市場交易，所以分布式發(fā)電面臨許多技術(shù)障礙和質(zhì)疑。微電網(wǎng)可以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢、消除分布式發(fā)電對電網(wǎng)的沖擊和負面影響，是一種全新的概念，使用系統(tǒng)的方法解決分布式發(fā)電并網(wǎng)帶來的問題。通過將地域相近的一種微電源、儲能裝置與負荷結(jié)合起來進行協(xié)調(diào)控制，微電網(wǎng)對配電網(wǎng)表現(xiàn)為“電網(wǎng)友好型”的單個可控集合，可以與大電網(wǎng)進行能量交換，在大電網(wǎng)發(fā)生故障時可以獨立運行。

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（3）微電網(wǎng)可以提高供電可靠性和電能質(zhì)量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平。微電網(wǎng)可以根據(jù)終端用戶的需求提供差異化的電能，根據(jù)微電網(wǎng)用戶對電力供給的不同需求將負荷分類，形成金字塔形的負荷結(jié)構(gòu)。負荷分級的思想體現(xiàn)了微電網(wǎng)個性化供電的特點，微電網(wǎng)的應(yīng)用有利于電網(wǎng)企業(yè)向不同終端用戶提供不同的電能質(zhì)量及供電可靠性。

（4）微電網(wǎng)可以延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損，有利于建設(shè)節(jié)約型社會。傳統(tǒng)的供電方式是由集中式大型發(fā)電廠發(fā)出的電能，經(jīng)過電力系統(tǒng)的遠距離、多級變送為用戶供電的方式，即“就地消費”，因此能夠有效減少對集中式大型發(fā)電廠電力生產(chǎn)的依賴以及遠距離電能傳輸、多級變送的損耗，從而延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損。

（5）微電網(wǎng)可以扶貧，有利于社會主義新農(nóng)村建設(shè)。微電網(wǎng)能夠比較有效地解決我國西部地區(qū)目前常規(guī)供電所面臨的輸電距離遠、功率小、線損大、建設(shè)變電站費用昂貴的問題，為我國邊遠及常規(guī)電網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)的電力供應(yīng)提供有力支持。

3.微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

相對電力系統(tǒng)而言，微電網(wǎng)類似于一個獨立的控制單元，其中每一個微電源都具有尖端的即拔即插功能。對每一個微電源，最關(guān)鍵的是它本身的接口、控制、保護以及對微電網(wǎng)的電壓控制，潮流控制和維持其運行穩(wěn)定性。一個重要的功能是微電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運行和孤島運行方式間的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。在微網(wǎng)中，為了防止微電網(wǎng)與配電網(wǎng)解列時對微電網(wǎng)內(nèi)負荷的沖擊，微電網(wǎng)的配電結(jié)構(gòu)需重新設(shè)計，將不重要的負荷接在同一條饋線上，重要或敏感的負荷接在另外饋線上。接敏感負荷的饋線上裝有分布式電源、儲能元件及相應(yīng)的控制、調(diào)節(jié)和保護設(shè)備。如此，在微電網(wǎng)與主網(wǎng)解列時，通過隔離裝置可甩去一些不重要負荷，但仍能保證一些重要負荷的正常、連續(xù)運行。

微電網(wǎng)具有控制、協(xié)調(diào)、管理等功能，并由以下系統(tǒng)來實現(xiàn)。

（1）微電源控制器微電網(wǎng)主要靠微電源控制器來調(diào)節(jié)饋線潮流、母線電壓級與主網(wǎng)的解、并網(wǎng)運行。由于微電源的即拔即插功能，控制主要依賴于就地信號，且響應(yīng)是毫秒級的。

（2）保護協(xié)調(diào)器飽和協(xié)調(diào)器既適用于主網(wǎng)的故障，也適用于微電網(wǎng)的故障。當(dāng)主網(wǎng)故障時，保護協(xié)調(diào)器要將微電網(wǎng)中重要的負荷盡快地與主網(wǎng)隔離。其某些情況下微電網(wǎng)中重要負荷允許電壓短時暫降，在采取一定的補償措施后可使微電網(wǎng)不與主網(wǎng)分離。當(dāng)故障發(fā)生在微電網(wǎng)內(nèi)，該保護應(yīng)該在盡可能小的范圍內(nèi)將故障段隔離。（3）能量管理器能量管理器按電壓和功率的預(yù)先整定值對系統(tǒng)進行調(diào)度，相應(yīng)時間為分鐘級。

4.微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)

微電網(wǎng)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的前沿技術(shù)。

（1）微電網(wǎng)的硬件研究

微電網(wǎng)的實現(xiàn)需要有先進的設(shè)備作支持。這包括微電網(wǎng)的發(fā)、輸、變、配、用各個環(huán)節(jié)。為此，需要開發(fā)智能電表、向量測量單元、廣域測量系統(tǒng)等，研發(fā)合適的硬件設(shè)備，使微電網(wǎng)具有即插即用的能力。研發(fā)新型的分布式能源控制器，以保證微電網(wǎng)的高效運行。

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（2）微電網(wǎng)建模研究

開發(fā)可用于對逆變器控制的低壓非對稱微電網(wǎng)的靜態(tài)和動態(tài)仿真工具;建立微電網(wǎng)內(nèi)部各元件的模型，包括分布式電源和負荷的模型;建立微電網(wǎng)整體模型，包括總體模型結(jié)構(gòu)、等效靜態(tài)模型、等效電機模型等。

（3）微電網(wǎng)對大電網(wǎng)的影響研究

微電網(wǎng)的接入必然會對大電網(wǎng)造成影響，需要研究：微電網(wǎng)在并網(wǎng)和孤島運行下的穩(wěn)定性分析;微電網(wǎng)對大電網(wǎng)運行的影響，包括地區(qū)性的和大范圍的影響;微電網(wǎng)能給電網(wǎng)在供電可靠性、網(wǎng)絡(luò)損耗和環(huán)境等方面帶來的改善;微電網(wǎng)的發(fā)展對基礎(chǔ)電網(wǎng)發(fā)展的影響等。

微電網(wǎng)中的微電源，如風(fēng)電、光伏發(fā)電等，大都采用全控型換流器，這些電力電子設(shè)備的引入很可能會帶來一些諧波方面的問題。對于微電網(wǎng)諧波問題需要做進一步的探討和研究。

（4）微電網(wǎng)的控制策略

微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間存在一種最優(yōu)的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下微電網(wǎng)和大電網(wǎng)都能夠高效穩(wěn)定的運行。對微電網(wǎng)的控制的目標(biāo)就是讓微電網(wǎng)實現(xiàn)最優(yōu)控制。為此，必須研究微電網(wǎng)控制技術(shù)，其中包括：各微電源之間的協(xié)調(diào)控制、電力電子設(shè)備的智能控制和最優(yōu)控制、微電網(wǎng)和主網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制等，研究孤島和互聯(lián)的運行理念、基于代理的控制策略、本地黑啟動策略、基于先進通信技術(shù)的控制策略等;研究創(chuàng)造新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計理念，包括新型保護方案的應(yīng)用等。

（5）其它

電網(wǎng)的實現(xiàn)還需要很多方面的支持：需要制定微電網(wǎng)在技術(shù)和商業(yè)方面的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);需要做好各種微電網(wǎng)在技術(shù)和商業(yè)方面的整合;需要做好現(xiàn)有的小發(fā)電機組并入微電網(wǎng)的可行性分析;需要建立微電網(wǎng)示范工程及實驗測試系統(tǒng)等。

5.微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

微電網(wǎng)的出現(xiàn)將從根本上改變傳統(tǒng)電網(wǎng)應(yīng)對負荷增長的方式，其在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等具有巨大潛力。目前，微電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的前沿技術(shù)。

5.1微電網(wǎng)的控制功能

微電網(wǎng)控制功能基本要求包括：新的微電源接入時不改變原有的設(shè)備，微電網(wǎng)解、并列時是快速無縫的，無功功率、有功功率要能獨立進行控制，電壓暫降和系統(tǒng)不平衡可以校正，要能適應(yīng)微電網(wǎng)中負荷的動態(tài)需求。微電網(wǎng)的控制功能主要有以下幾種：

（1）基本的有功和無功功率控制（P-Q控制）。由于微電源大多為電力電子型的，因此有功功率和無功功率的控制、調(diào)節(jié)可分別進行，可通過調(diào)節(jié)逆變器的電壓幅值來控制無功功率，調(diào)節(jié)逆變器電壓和網(wǎng)絡(luò)電壓的相角來控制用功功率。

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（2）基于調(diào)差的電壓調(diào)節(jié)。在有大量微電源接入時用P-Q控制是不適宜的，若不進行就地電壓控制，就可能產(chǎn)生電壓或無功振蕩。而電壓控制要保證不會產(chǎn)生電源間的無功環(huán)流。在大電網(wǎng)中，由于電源間的阻抗相對較大，不會出現(xiàn)這種情況。微電網(wǎng)中只要電壓整定值有小的誤差，就可能產(chǎn)生大的無功環(huán)流，使微電源的電壓值超標(biāo)。因此要根據(jù)微電源所發(fā)電流是容性還是感性來決定電壓的整定值，發(fā)容性電流時電壓整定值要降低，發(fā)感性電流時電壓整定值要升高。

（3）快速負荷跟蹤和儲能。在大電網(wǎng)中，當(dāng)一個新的負荷接入時最初的能量平衡依賴于系統(tǒng)的慣性，主要為大型發(fā)電機是慣性，此時僅系統(tǒng)頻率略微降低而已（幾乎無法覺察）。由于微電網(wǎng)中發(fā)電機的慣量較小，有些電源（如燃料電池）的響應(yīng)時間常數(shù)又很長（10~200s）因此當(dāng)微電網(wǎng)與主網(wǎng)解列成孤島運行時，必須提供蓄電池、超級電容器、飛輪等儲能設(shè)備，相當(dāng)于增加一些系統(tǒng)的慣性，才能維持電網(wǎng)的正常運行。

（4）頻率調(diào)差控制。在微電網(wǎng)成孤島運行時，要采取頻率調(diào)差控制，改變各臺機組承擔(dān)負荷比例，以使各自出力在調(diào)節(jié)中按一定的比例且都不超標(biāo)。

5.2微電網(wǎng)的保護

微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對繼電保護提出了一些特殊的要求，必須考慮的因素主要有以下幾點：①配電網(wǎng)一般是放射形的，由于有了微電源，保護裝置上流經(jīng)的電流就可能有單向變?yōu)殡p向;②一旦微電網(wǎng)孤島運行，短路容量會有大的變化，影響了原有的某些繼電保護裝置的正常運行;③改變了原有的單個分布式發(fā)電接入電網(wǎng)的方式，構(gòu)成微電網(wǎng)的初衷之一是盡可能地維持一些重要負荷在電網(wǎng)故障時能正常運行而不使其供電中斷，這些必須采用一些快速動作的開關(guān)，以代替原有的相對動作較慢的開關(guān)。這些均可能使原有的保護裝置和策略發(fā)生變化。

5.3微電網(wǎng)并網(wǎng)運行

要根據(jù)微電網(wǎng)中負荷的需求來確定保護的方案，也即要根據(jù)負荷（如半導(dǎo)體制造工業(yè)負荷或一般商業(yè)性負荷）對電壓變化的敏感程度和控制標(biāo)準(zhǔn)來配置保護。如故障發(fā)生在配電網(wǎng)中，則要采用高速開關(guān)類隔離裝置（SeparationDevice，SD），將微電網(wǎng)中的重要敏感性負荷盡快地與故障隔離。此時，微電網(wǎng)中的DR（或DER）是不應(yīng)該跳閘的，以確保故障隔離后仍能對重要負荷正常供電（供熱）。當(dāng)故障發(fā)生在微電網(wǎng)中時，除了上述隔離裝置協(xié)調(diào)，以免影響上一級饋線負荷。一旦配電網(wǎng)恢復(fù)正常，就應(yīng)通過測量和比較SD兩側(cè)電壓的幅值和角度，采用自動或手動的方式將微電網(wǎng)重新并網(wǎng)運行。如果微電網(wǎng)內(nèi)僅有一個微電源，當(dāng)然允許采用手動的方式再同步并網(wǎng);但若在微電網(wǎng)內(nèi)多個地點有多個地點有多個微電源，則必須考慮采用自動的方式再同步并網(wǎng)。

5.4微電網(wǎng)孤島運行

當(dāng)電網(wǎng)孤島運行時，為了使所隔離的故障區(qū)盡可能小，微電網(wǎng)中保護裝置的協(xié)調(diào)尤為重要。特別需要指出的是，由于微電網(wǎng)的電源大多為電力電子型設(shè)備，所發(fā)出的電力通過逆變器與網(wǎng)絡(luò)連接，故障時僅提供很小的短路電流（例如2被于正常負荷電流），難以啟動常規(guī)的過電流保護裝置。因此，保護裝置和策略就應(yīng)相應(yīng)地修改，如采用阻抗型、零序電流型、差分型或電壓型繼電保護裝置。此外，微電網(wǎng)的接地系統(tǒng)必須仔細設(shè)計，以免微電網(wǎng)解列時繼電保護誤動作。

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5.5微電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)被定義為發(fā)電和負荷的集合，而通常負荷不僅包括了電負荷，還包括熱和冷負荷，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)（EnergyManagementSystem，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)備對熱量的需求、氣候的情況、電價、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)是為整個微電網(wǎng)服務(wù)的，即為系統(tǒng)級的，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單明了。微型汽輪機的轉(zhuǎn)速、頻率、機端電壓、發(fā)電機（微電源）的功率因數(shù)等應(yīng)由微電源來控制，他們依據(jù)就地信號。CERTS的模型中，EMS只調(diào)度系統(tǒng)的潮流和電壓。潮流調(diào)度時需考慮燃料成本、發(fā)電成本、電價、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)上級配電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)來控制。

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)配備快速切負荷的功能，以使微電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電與負荷平衡;由于微電源同時供給電、熱等負荷，調(diào)度時應(yīng)同時兼顧，一般情況下往往采取“以熱定電”的原則，即滿足用戶對熱負荷需求的條件下再進行電量的調(diào)度;微電網(wǎng)中應(yīng)配備一些儲能設(shè)備，如蓄電池、超級電容、飛輪等。

EMS的功能自然首先應(yīng)針對微電網(wǎng)內(nèi)需求，如潮流和電壓調(diào)度、電能質(zhì)量和可靠性、提高運行的效率和經(jīng)濟性、降低污染排放等，但從長遠看它還可對配電網(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)的一個組成部分，可起到一定的負荷響應(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，它們本來就有供熱、通風(fēng)、空調(diào)等過程控制系統(tǒng)，未來的EMS有可能成為這些系統(tǒng)以及當(dāng)?shù)匕l(fā)電、儲能等的總調(diào)度系統(tǒng)。

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