论文部分内容阅读
[摘 要]微电网（Micro-Grid）也被称之为微网，其是由诸多单元组成的小型配电网络系统，在实际的应用中，采用分布式电源的微电网应用灵活、高效，在一定程度上解决了分布式电源并网的问题。微电网主要有直接型、交流型、直流交流混合型、中压配电支线型和低压型五类。本研究旨在探讨在供电可靠性条件下的微电网规划问题，希望能为供电可靠性下的微电网规划研究提供一定依据。
[关键词]可靠供电；微电网；规划
中图分类号：TM715；TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0285-01
近年来，随着我国不断发展，我国生活、工业用电量不断增大，用电负荷问题日益凸显出来，而微电网的应用可以对用电负荷问题进行缓解，同时降低能源消耗，提高用电的可靠性。近年来，我国乃至国际上都对微电网的规划研究相当重视，这对微电网的发展也起到了积极地推动作用，但微电网的发展仍受到成本、技术、市场等许多条件的限制，由此可见对供电可靠性下的微电网规划研究具有重要意义[1]。
一、微电网的概念
微电网，简单来讲就是一种规模较小且比较分散的电力系统，其在实际的应用中不仅能够实现偏远地区的的独立工作，同时还可以在需要的时候与大型电网共同并网工作。微电网是一种将分布式电源、负荷、储能和控制装置进行整合的独立单元，其具有可控性，同时在系统出现故障时，微电网可以及时“脱离”故障源，并进行孤岛运行，从而保障了一些关键性的用电。一般来讲，微电网是采用现代的电力科学技术，通过将风力发电、光伏发电、燃气轮机、燃料电池等其他储能设备进行整合实现电力供应的一种微型电网[2]。
在某种程度上来讲，可以将微电网看作为一个大型电网的可控单元，其可以满足用户的用电需求。如对馈线损耗的降低、保持电路电压的稳定等，最关键的一点是微电网可以利用余热实现能量的高效使用。
二、微电网的发展前景
现目前，世界上许多国家都在进行有关微电网的技术研究项目，主要有美国、欧洲和日本，美国由其电力集团、伯力克劳伦斯国家实验室等其他研究机构共同创办了美国电力可靠性解决方案联盟（Consortium for ElectricReliability Technology Solutions，CERTS）旨在对微电网技术进行针对性的研究。而欧洲则提出微电网研究要充分利用现目前我们所具备的智能技术、电子技术和分布式能源，通过将这些资源技术进行高密度整合从而达成供电集中、发电分散的高效工作方式。日本则将微电网定义为一种由零散的分布式电源共同组成的单一系统，其一般通过相关设备与大型电网链接并可以灵活根据实际情况选择主微网之间的互相协作或独立运行[3]。
从国际的角度来看，微电网技术已经逐渐成熟，从幼儿期走向青年期，市场的规模也逐渐扩大。同时结合现目前全球范围内对能源、环境问题的关注，可见在未来一段时间内微电网技术的发展前景较好，较当前的形势会出现一显著性的变化。
就我国而言，微电网逐渐从不被人关注的角落走到了政策的中心，国家越来越重视微电网工程的建设，由于政策的出台，社会各界自下向上的推动也逐渐发力，微电网在国内的应用前景和市场十分广阔。
三、微电网规划研究
在对微电网系统的规划研究中，应该从微电网的能量管理及控制策略、多目标规划、评估方法及措施、联合规划四个方面进行探究。
（一）微电网的能量管理及控制策略探究
从电源分布的角度来考虑，微电网的能量管理主要包括以下几个方面：一是恒压控制，二是恒功率控制，三是下垂控制。在微电网的能量管理工作中，一些技术人员提出了满足电池的长期运行和其他多种能源的协调应用的方法，从而达到提高电池能源利用率的作用。在实际应用中，需要注意的是实现对各种能源的科学分配利用，注重建立协调的共享关系。
（二）微电网的多目标规划探究
在微电网中，其各个单元的作用不仅仅局限在能源的供给上，同时还存在一定的相互关系。需要注意的是，微电网系统中的能量管理应该根据用户的需求灵活把控，同时还要考慮到市场因素、资源因素的影响从而进行综合的考量。
（三）微电网的评估方法及措施探究
在微电网接入后，其配电网的可靠性评估具体方法应包括以下几个方面：一是对配电的系统进行网络简化，简化为以节点、边所构成的简单网络示意图。在对配电网络故障情况进行考虑后，需要通过利用开关的作用对负荷的失电情况进行转供，在简化的网络中，应该以开关作为边界；二是对各个链接节点进行分析并确定微电网中所有节点；三是将原始故障遍历影像矩阵中的微电网内部负荷节点重置；最后将遍历微电网中各个节点对负荷的影响情况生成另一个微电网鼓掌遍历影响矩阵[4]。
（四）微电网中的联合规划探究
在对微电网进行联合规划时，要考虑其能否满足相关负荷要求、网络运行要求及可靠性要求，从而选择最佳的决策变量。由此可见，开展电源结合电网的联合规划势在必行，在微电网联合规划体系中主要包括了网架规划和接入容量的优化，同时由于微电网系统的复杂性，通过联合规划的方式更加能够容易的解决众多难题[5]。
四、结束语
在本研究中，主要对微电网的概况、发展前景及规划研究三个方面进行，可以发现当前微电网技术研究具有极其重要的现实意义。但可以发现微电网技术的进步过程中仍存在一些亟待解决的难题，总的来说和我过人才的缺乏具有密不可分的关系，也是我国微电网技术人员所面临的一项重大挑战。在未来的微电网技术研究工作中，相关技术人员还需要不断的强化自身能力，旨在实现微电网技术的成熟应用，从而使用较低的成本创造更高的价值和效益，推动我国微电网技术研究工作持续不断的深入开展。
参考文献
[1] 张国良，张树迎，张宗峰，等.基于供电可靠性的微电网规划[J].工业b，2015（63）：00178-00179.
[2] 季叶平.基于可再生能源发电预测的微电网分层能量优化管理策略研究[D].燕山大学，2015.
[3] 秦睿，杨俊，赵耀，等.分布式电源与微电网参与智能电网需求侧响应管理技术及经济效益研究[C]//海峡论坛·2015海峡两岸智能电网暨清洁能源技术研讨会.2015.
[4] 彭寒梅，曹一家，黄小庆，等.基于时变通用生成函数的孤岛运行模式下微电网可靠性评估[J].电力系统自动化，2015（10）：28-35.
[5] 梁燕红.不同场景下的微电网电源优化配置方法研究[D].华北电力大学（北京），2016.
[关键词]可靠供电；微电网；规划
中图分类号：TM715；TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0285-01
近年来，随着我国不断发展，我国生活、工业用电量不断增大，用电负荷问题日益凸显出来，而微电网的应用可以对用电负荷问题进行缓解，同时降低能源消耗，提高用电的可靠性。近年来，我国乃至国际上都对微电网的规划研究相当重视，这对微电网的发展也起到了积极地推动作用，但微电网的发展仍受到成本、技术、市场等许多条件的限制，由此可见对供电可靠性下的微电网规划研究具有重要意义[1]。
一、微电网的概念
微电网，简单来讲就是一种规模较小且比较分散的电力系统，其在实际的应用中不仅能够实现偏远地区的的独立工作，同时还可以在需要的时候与大型电网共同并网工作。微电网是一种将分布式电源、负荷、储能和控制装置进行整合的独立单元，其具有可控性，同时在系统出现故障时，微电网可以及时“脱离”故障源，并进行孤岛运行，从而保障了一些关键性的用电。一般来讲，微电网是采用现代的电力科学技术，通过将风力发电、光伏发电、燃气轮机、燃料电池等其他储能设备进行整合实现电力供应的一种微型电网[2]。
在某种程度上来讲，可以将微电网看作为一个大型电网的可控单元，其可以满足用户的用电需求。如对馈线损耗的降低、保持电路电压的稳定等，最关键的一点是微电网可以利用余热实现能量的高效使用。
二、微电网的发展前景
现目前，世界上许多国家都在进行有关微电网的技术研究项目，主要有美国、欧洲和日本，美国由其电力集团、伯力克劳伦斯国家实验室等其他研究机构共同创办了美国电力可靠性解决方案联盟（Consortium for ElectricReliability Technology Solutions，CERTS）旨在对微电网技术进行针对性的研究。而欧洲则提出微电网研究要充分利用现目前我们所具备的智能技术、电子技术和分布式能源，通过将这些资源技术进行高密度整合从而达成供电集中、发电分散的高效工作方式。日本则将微电网定义为一种由零散的分布式电源共同组成的单一系统，其一般通过相关设备与大型电网链接并可以灵活根据实际情况选择主微网之间的互相协作或独立运行[3]。
从国际的角度来看，微电网技术已经逐渐成熟，从幼儿期走向青年期，市场的规模也逐渐扩大。同时结合现目前全球范围内对能源、环境问题的关注，可见在未来一段时间内微电网技术的发展前景较好，较当前的形势会出现一显著性的变化。
就我国而言，微电网逐渐从不被人关注的角落走到了政策的中心，国家越来越重视微电网工程的建设，由于政策的出台，社会各界自下向上的推动也逐渐发力，微电网在国内的应用前景和市场十分广阔。
三、微电网规划研究
在对微电网系统的规划研究中，应该从微电网的能量管理及控制策略、多目标规划、评估方法及措施、联合规划四个方面进行探究。
（一）微电网的能量管理及控制策略探究
从电源分布的角度来考虑，微电网的能量管理主要包括以下几个方面：一是恒压控制，二是恒功率控制，三是下垂控制。在微电网的能量管理工作中，一些技术人员提出了满足电池的长期运行和其他多种能源的协调应用的方法，从而达到提高电池能源利用率的作用。在实际应用中，需要注意的是实现对各种能源的科学分配利用，注重建立协调的共享关系。
（二）微电网的多目标规划探究
在微电网中，其各个单元的作用不仅仅局限在能源的供给上，同时还存在一定的相互关系。需要注意的是，微电网系统中的能量管理应该根据用户的需求灵活把控，同时还要考慮到市场因素、资源因素的影响从而进行综合的考量。
（三）微电网的评估方法及措施探究
在微电网接入后，其配电网的可靠性评估具体方法应包括以下几个方面：一是对配电的系统进行网络简化，简化为以节点、边所构成的简单网络示意图。在对配电网络故障情况进行考虑后，需要通过利用开关的作用对负荷的失电情况进行转供，在简化的网络中，应该以开关作为边界；二是对各个链接节点进行分析并确定微电网中所有节点；三是将原始故障遍历影像矩阵中的微电网内部负荷节点重置；最后将遍历微电网中各个节点对负荷的影响情况生成另一个微电网鼓掌遍历影响矩阵[4]。
（四）微电网中的联合规划探究
在对微电网进行联合规划时，要考虑其能否满足相关负荷要求、网络运行要求及可靠性要求，从而选择最佳的决策变量。由此可见，开展电源结合电网的联合规划势在必行，在微电网联合规划体系中主要包括了网架规划和接入容量的优化，同时由于微电网系统的复杂性，通过联合规划的方式更加能够容易的解决众多难题[5]。
四、结束语
在本研究中，主要对微电网的概况、发展前景及规划研究三个方面进行，可以发现当前微电网技术研究具有极其重要的现实意义。但可以发现微电网技术的进步过程中仍存在一些亟待解决的难题，总的来说和我过人才的缺乏具有密不可分的关系，也是我国微电网技术人员所面临的一项重大挑战。在未来的微电网技术研究工作中，相关技术人员还需要不断的强化自身能力，旨在实现微电网技术的成熟应用，从而使用较低的成本创造更高的价值和效益，推动我国微电网技术研究工作持续不断的深入开展。
参考文献
[1] 张国良，张树迎，张宗峰，等.基于供电可靠性的微电网规划[J].工业b，2015（63）：00178-00179.
[2] 季叶平.基于可再生能源发电预测的微电网分层能量优化管理策略研究[D].燕山大学，2015.
[3] 秦睿，杨俊，赵耀，等.分布式电源与微电网参与智能电网需求侧响应管理技术及经济效益研究[C]//海峡论坛·2015海峡两岸智能电网暨清洁能源技术研讨会.2015.
[4] 彭寒梅，曹一家，黄小庆，等.基于时变通用生成函数的孤岛运行模式下微电网可靠性评估[J].电力系统自动化，2015（10）：28-35.
[5] 梁燕红.不同场景下的微电网电源优化配置方法研究[D].华北电力大学（北京），2016.