微电【diàn】网【wǎng】系【xì】统一【yī】般由分布式【shì】发电电源、储【chǔ】能、能量管理系统、并离网切换装【zhuāng】置、用电负【fù】荷【hé】、协【xié】调控【kòng】制【zhì】及保【bǎo】护【hù】等几【jǐ】部分组成。根据建设目的和经济环境的不同,微网的形状【zhuàng】结构可能【néng】各不相同,但【dàn】是技术架构大体类似。(国标定义,分布式发电和储能均属于分【fèn】布式电源DR。)

【固德威WE课堂】微电网系统构成

分布式【shì】发电(Distributed Generation,DG):

分布式发【fā】电其实【shí】是【shì】相对于集中式而言,顾名思义,属于【yú】一种【zhǒng】较为分散的发电【diàn】方式,是较靠近【jìn】负载端且【qiě】发电容量较小的【de】发电【diàn】设【shè】备所组成的发电系统。

我国标准中【zhōng】要求微电网【wǎng】具备一定的电力电量自平衡能力【lì】,分布式发电年发电量【liàng】不【bú】低于微【wēi】电网总用电【diàn】量【liàng】的【de】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持、绿色【sè】环【huán】保、安装【zhuāng】简单灵活【huó】、及行业技术的快速【sù】突破,近【jìn】年来备受关注。

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储能系统(Energy Storage System,ESS):

储能系统的主要作用是根【gēn】据实际需要进行充放电,以消【xiāo】除微电网系统【tǒng】内可再生能【néng】源的【de】随机【jī】性、间歇性【xìng】、不确【què】定性带【dài】来的不利影响。

储能系统可以响【xiǎng】应电网进行【háng】调峰调频【pín】,提【tí】高微【wēi】电网系统【tǒng】的稳定【dìng】性,提高【gāo】可再生能源的利用率。

储能系统还【hái】需要在大电网断电时作【zuò】为主控电源维【wéi】持系统电压和频率,从而实【shí】现【xiàn】离【lí】网【wǎng】后【hòu】系【xì】统的孤岛运行。

一般储能内部会有自己电池管理系统BMS(Battery Management System),来【lái】对电池进行【háng】状【zhuàng】态监【jiān】测和充放电控制。

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能量管理系统(Energy Management System,EMS):

能【néng】量【liàng】管理系统【tǒng】是一套具有发电优化调度、负荷管【guǎn】理【lǐ】、实【shí】时监【jiān】测并自动实现微电网同步等功能的能量【liàng】管理系【xì】统【tǒng】。可以对分布式能源、储能【néng】、负荷进行管理和【hé】调度控制,来使微网【wǎng】内的电力供需达到平衡,实现微网的【de】高【gāo】效和稳【wěn】定【dìng】运行。

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切【qiē】换装置-静态转换【huàn】开【kāi】关(Static Transfer Switch,STS):

静【jìng】态转换【huàn】开关【guān】主要用于电源【yuán】供电【diàn】切换【huàn】,为【wéi】电源二【èr】选【xuǎn】一自动切换系【xì】统。正常工作状态下,在并网状态处于正常的电压范【fàn】围【wéi】内,负载【zǎi】一【yī】直连接于【yú】并【bìng】网侧。在电网发【fā】生故障停电时【shí】,自动切换到孤岛运行状态,市电恢【huī】复正常【cháng】后,恢复到并网状态,不间断切换时间<8ms。

在实际情况下【xià】,微【wēi】电网【wǎng】系统的结构会更加【jiā】复杂【zá】,需要【yào】视具体情况而定。在当【dāng】前时代下建【jiàn】设智慧微电网还【hái】需要电【diàn】力电子技术、通信技术、控制技术【shù】及计算机技术【shù】等多【duō】种【zhǒng】技术协同应用。

美国、欧盟、日本等国家和【hé】地区对微【wēi】电网【wǎng】的研究和建设起步较早【zǎo】,已取得了【le】一些【xiē】成果。我国对于微电网的研究起步较晚,在关【guān】键【jiàn】技【jì】术【shù】上和欧【ōu】美【měi】仍有【yǒu】差距,目前国【guó】内对于微电网【wǎng】的研究还处于【yú】逐步推广阶段。

《“十四五”现代能源【yuán】体系规划》提【tí】出,积极发展【zhǎn】以消纳【nà】新能源为主的智能【néng】微电网,实现【xiàn】与大电网兼【jiān】容互【hù】补【bǔ】;在具备条件【jiàn】的【de】农【nóng】村地区、边远【yuǎn】地区探索建【jiàn】设【shè】高【gāo】可靠性可再生能源微电网;鼓励具备【bèi】条件【jiàn】的重要【yào】用户发展分布式电源和微电网。大电网与微电网同步【bù】发展被写入能源规划,从体制层面规划了我【wǒ】国电网未来运【yùn】行的崭新场【chǎng】景。