智能微電網(wǎng)研究綜述

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1、智能微電網(wǎng)研究綜述　　摘要：隨著新能源的快速發(fā)展以及智能化技術(shù)的日益成熟，智能微電網(wǎng)的研究越來越受到人們的重視。本文對智能微電網(wǎng)最新發(fā)展展開了綜述，從智能微電網(wǎng)的概述及特點、智能微電網(wǎng)的保護技術(shù)以及控制技術(shù)等方面進行了總結(jié)研究，并從電力市場背景下及新能源背景下進行了智能微電網(wǎng)未來發(fā)展的展望，為智能微電網(wǎng)的實用化和應(yīng)用推廣提供了理論參考?！　￡P(guān)鍵詞：智能微電網(wǎng)；保護技術(shù)；控制技術(shù)；應(yīng)用展望　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.150　　1引言　　智能微電網(wǎng)是由分布式發(fā)電技術(shù)組成的新型電網(wǎng)。智能微電網(wǎng)是由分布式電源、儲

2、能單元、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷以及保護裝置等通過電力電子技術(shù)組合而成的發(fā)配用電系統(tǒng)。智能微電網(wǎng)系統(tǒng)不僅可以以大電網(wǎng)為依托構(gòu)建微型配電網(wǎng)系統(tǒng)，而且還可以構(gòu)建自我控制以及自我能量管理的孤立配電系統(tǒng)，智能微電網(wǎng)系統(tǒng)既可以并網(wǎng)運行，也可以孤島運行。在某些情況下，智能微電網(wǎng)不僅能夠滿足用戶電能需求而且還能滿足用戶熱能的需求，在這種狀態(tài)下，智能微電網(wǎng)相當(dāng)于一個能源網(wǎng)?！　”疚膶χ悄芪㈦娋W(wǎng)最新發(fā)展展開了綜述，從智能微電網(wǎng)的概述及特點、智能微電網(wǎng)的保護技術(shù)以及控制技術(shù)等方面進行了總結(jié)研究，并從電力市場背景下及新能源背景下進行了智能微電網(wǎng)未來發(fā)展的展望，為智能微電網(wǎng)的實用化和應(yīng)

3、用推廣提供了理論參考。　　2智能微電網(wǎng)概述　　智能微電網(wǎng)是獨立分散的供電系統(tǒng)。在智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中，可以通過交流母線上公共連接點的靜態(tài)開關(guān)實現(xiàn)與交流大電網(wǎng)的鏈接與斷開，即并網(wǎng)與孤島模式的平滑切換。智能微電網(wǎng)由于靠近用戶側(cè)，輸電線路短，減少了線路功率的損耗；同時，由于智能微電網(wǎng)能夠并離網(wǎng)切換運行，增強了系統(tǒng)抵御大電網(wǎng)發(fā)生故障影響的能力，提高了智能微電網(wǎng)系統(tǒng)自身運行的可靠性。綜上所述，智能微電網(wǎng)應(yīng)具有以下特點[1]：　?。?）并網(wǎng)和孤島兩種運行模式。在并網(wǎng)運行的狀態(tài)下，智能微電網(wǎng)在大電網(wǎng)中充當(dāng)削峰填谷的重要角色，降低因負(fù)荷峰谷差帶來的電力故障，保障了大電網(wǎng)運行的

4、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性。當(dāng)大電網(wǎng)接納能力有限或者發(fā)生故障時，智能微電網(wǎng)可以根據(jù)保護裝置迅速的與大電網(wǎng)隔離，實現(xiàn)系統(tǒng)孤島穩(wěn)定運行，提高了智能微電網(wǎng)系統(tǒng)自身供電的可靠性?！　。?）穩(wěn)定。通過合理的控制策略，智能微電網(wǎng)在孤島運行狀態(tài)下能夠保障系統(tǒng)有功功率平衡和電壓/頻率的穩(wěn)定和減小系統(tǒng)諧波以實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，從而滿足用戶負(fù)荷電能質(zhì)量的需求?！　。?）兼容。由于可再生能源具有隨機性和間歇性等特點，導(dǎo)致分布式電源的分布具有分散性。智能微電網(wǎng)可以將局部分散的分布式電源進行集中整合，從而實現(xiàn)多種分布式電源的兼容?！　。?）靈活。智能微電網(wǎng)不僅可以作為一個微型受控單元實現(xiàn)“即

5、插即用”，而且通過手段實現(xiàn)不同電壓等級下用戶多樣化的用電需求?！　。?）經(jīng)濟。智能微電網(wǎng)作為可再生能源有效利用的重要形式能夠優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少污染排放，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，提高可再生能源的利用效率?！　?智能微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)　　在眾多的智能微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)中，保護技術(shù)和控制技術(shù)是智能微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，開展智能微電網(wǎng)保護技術(shù)和控制技術(shù)的研究具有重要意義。　　3.1智能微電網(wǎng)的保護技術(shù)　　與傳統(tǒng)大電網(wǎng)的保護策略不同，在進行智能微電網(wǎng)保護技術(shù)的設(shè)計時要注意以下問題：（1）智能微?網(wǎng)內(nèi)部的短路電流是雙向的；（2）在并網(wǎng)和孤島兩種運行模式下，智能微電網(wǎng)的短

6、路電流有明顯差異；（3）智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中可能含有不同類型的分布式電源，各種分布式電源的短路電流差異較大；（4）更短的故障切除時間；（5）微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會發(fā)生變化?！　榇_保智能微電網(wǎng)保護策略的成功實施，在進行智能微電網(wǎng)保護技術(shù)的設(shè)計過程中必須解決以下關(guān)鍵問題：（1）建立智能微電網(wǎng)以及各分布式電源的故障特征模型。各類分布式電源以及同類型不同控制方法的電源故障電流和故障電壓暫態(tài)穩(wěn)定性可能不同。因此，應(yīng)根據(jù)智能微電網(wǎng)發(fā)生故障時電壓和電流暫態(tài)特性建立準(zhǔn)確的故障特征模型。（2）研究有效性的故障識別處理算法。智能微電網(wǎng)的運行方式、運行狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有多樣性的特點

7、，因此，應(yīng)研究能有效識別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)的故障情況識別處理算法。（3）如何實現(xiàn)智能控制終端與傳統(tǒng)一次設(shè)備的可靠性集成。智能控制終端應(yīng)能夠通過故障在線分析、智能控制和保護、通信等功能與傳統(tǒng)一次設(shè)備可靠性集成，從而實現(xiàn)智能微電網(wǎng)的智能化保護。（4）智能微電網(wǎng)的保護策略應(yīng)擁有足夠傳輸速率和可靠性的通信網(wǎng)絡(luò)。在智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中，信號采集系統(tǒng)的暢通是現(xiàn)實保護控制的基礎(chǔ)。在智能微電網(wǎng)中央保護單元、分布式電源以及各個節(jié)點上應(yīng)加入可靠的信號采集系統(tǒng)，以保證通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性[2]。　　由于智能微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運行方式等與傳統(tǒng)電網(wǎng)差異較大，基于三段式過流保護策略的傳統(tǒng)

8、繼電保護不能直接應(yīng)用于微電網(wǎng)。基于三段式過流保護理論，本文對智能微