分布式光伏發(fā)電與微電網(wǎng)

　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電，作為一種分布式電源， 將其接入電網(wǎng)已然成為發(fā)展潮流。但是，隨著光伏的滲透率越高，給電網(wǎng)帶來穩(wěn)定性及電能質(zhì)量問題就越大，這將會(huì)制約本身的發(fā)展，為使分布式發(fā)電得以充分發(fā)展，微電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。我國(guó)“十二五”規(guī)劃明確指出，將“依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)”。同時(shí)，國(guó)家能源局在全國(guó)開展了30個(gè)微電網(wǎng)示范項(xiàng)目，國(guó)家科技部“863”項(xiàng)目和“金太陽(yáng)示范工程”也都開展了微電網(wǎng)工程示范項(xiàng)目。

　　智能電網(wǎng)與智能微電網(wǎng)

　　智能電網(wǎng)(Smart Grid)提出，其背景源于電力市場(chǎng)的多樣化及大量新能源，特別是同院性可再生能源的開發(fā)利用所帶來的挑戰(zhàn)。

　　發(fā)電單元的機(jī)組特性出現(xiàn)重大變化 光伏發(fā)電輸出電流源，且不具備常規(guī)發(fā)電機(jī)組的機(jī)械慣性;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量小，與汽輪機(jī)和水輪機(jī)組的發(fā)電特性差異較大。這使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題更加突出。

　　除了大型集中發(fā)電以外，還將出現(xiàn)許多靠近用戶的分布式發(fā)電系統(tǒng)，用戶還可能成為電力供應(yīng)方;電力系統(tǒng)中存在大量?jī)?chǔ)能設(shè)備(例如，電動(dòng)汽車充電站)，參與系統(tǒng)功率調(diào)節(jié);移動(dòng)式負(fù)載(電力機(jī)車)顯著增加等。這就使得負(fù)載特性發(fā)生很大變化。新能源的開發(fā)利用所帶來的挑戰(zhàn)。

　　世界各國(guó)由于其輸配電系統(tǒng)依國(guó)情、地域、發(fā)展歷程、電力需求及電網(wǎng)現(xiàn)狀等不同，所提供智能電網(wǎng)的內(nèi)涵不盡相同。但大體上主要內(nèi)容包括:①以大幅度節(jié)能、減排二氧化碳為目示，大規(guī)模開發(fā)利用可再生能源;②確保各種電力需求，做好各需求點(diǎn)及地域級(jí)的能源管理;③構(gòu)筑地域能源與大電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互補(bǔ)關(guān)系;④建立電動(dòng)汽車、軌道交通等供電體系;⑤為城市智能化建立智能的基礎(chǔ)。

　　中國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的定義簡(jiǎn)潔明確:智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)智能化。它建立在集成、高速雙方通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的控制方法及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好及使用安全，包括自愈、激勵(lì)及用戶抵御攻擊，提供合格的電能質(zhì)量，容許多種分布式電源接入，啟動(dòng)電力市場(chǎng)及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。

　　微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠自我協(xié)調(diào)運(yùn)行的智能控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能做互補(bǔ)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度及優(yōu)化管理。可以說，微電網(wǎng)就是分布式發(fā)電的高級(jí)構(gòu)成形態(tài)，它將發(fā)電單元與負(fù)荷通過智能控制有效地連成一體，既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以與公共電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。

　　微網(wǎng)分為聯(lián)網(wǎng)型與獨(dú)立型兩類。聯(lián)網(wǎng)型微網(wǎng)又具有并網(wǎng)和獨(dú)立兩種運(yùn)行模式。在并網(wǎng)工作模式下，一般與中低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，互為支撐，實(shí)現(xiàn)電能的雙向交換。在外部電網(wǎng)發(fā)生故障情況下，可轉(zhuǎn)為獨(dú)立運(yùn)行模式，這提高了供電可靠性。通過采取先進(jìn)的控制策略和控制手段，可保證微網(wǎng)高電能質(zhì)量供電，也可以實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行模式的無(wú)縫切割;獨(dú)立型微網(wǎng)，就是不與常規(guī)電網(wǎng)連接，利用自身分布式電源滿足微網(wǎng)局內(nèi)負(fù)荷的需求。當(dāng)網(wǎng)內(nèi)存在分布式可再生能源時(shí)，需配置儲(chǔ)能系統(tǒng)以抑制這類電源的功率波動(dòng)。這類微網(wǎng)更加適合在邊遠(yuǎn)地區(qū)、海島等地方為用戶供電。

　　分布式發(fā)電以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微電網(wǎng)系統(tǒng)，集多種環(huán)境友好、靈活高效的分布式電源和負(fù)荷于一體，是一種新型的供電方式和智能電網(wǎng)的重要組成部分。微電網(wǎng)必須要智能化，因此往往稱之為智能微電網(wǎng)(Smart Microgrid)。

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