智慧能源新秀——智能微電網

　　智能微電網是“智能電網”與“微電網”的結合。“智能電網”是一個自動化的供電網路，能夠通過傳感器來對供電與用電設備起到實時監(jiān)控與收集整合，由控制系統(tǒng)來對電力系統(tǒng)起到優(yōu)化管理的作用。“微電網”是指由分布式能源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷及監(jiān)控組合而成的小型發(fā)電配電系統(tǒng)。智能微電網能夠在充分利用清潔能源的同時，由智能電網解決分布式能源不穩(wěn)定的問題，同時還能對大電網起到“削峰填谷”的輔助作用。

　　當前，中國的能源與環(huán)境問題十分嚴峻，對于清潔能源的有效利用是世界各國都在探尋的重點研究課題。在我國電力方面專家長久的不懈努力下，智能微電網在逐漸投入了應用，并在各個用電場景中進行了試驗，獲得了不錯的成效與一系列數據可供后續(xù)研究。同時，由于智能微電網具有“并網”與“孤島”兩種自由切換的模式，智能微電網具有非?？捎^的使用前景。我國的能源分布特點及其不均勻，而智能微電網則可以通過“孤島”模式，在能源豐富的偏遠地區(qū)充分利用起譬如光伏、風能等能源，自給自足，從而免去大量電纜鋪設的費用。同時，智能微電網在用電密集的城市之中，能夠借助分布式能源，減輕大電網的用電負荷，幫助大電網保持穩(wěn)定，并且利用峰時谷時的電價差，獲得一定的經濟利益。

　　經典模式

　　微電網中包含多個分布式電源和儲能裝置，聯(lián)合向負載供電，圖中展示了微型燃氣輪機、風力發(fā)電機、太陽能光伏電池、燃料電池和蓄電池等多種 微電源形式，基本安裝在負荷附近，通過電力電子 裝置與饋線相連，既減少了線路損耗，又為饋線末端提供了電壓支撐。

　　(經典微電網模式)

　　圖中饋線A上接有敏感負荷，安裝了燃料電池和具有熱電聯(lián)供能力的微型燃氣輪機;對于連接在饋線B上的可調節(jié)負荷，采用兩種間歇式分布式能源即風力發(fā)電機和光伏電池，并配備大容量儲能裝置混合供電;饋線C上為非重要負荷，不設置專門的微電源，由上級配電網和其他饋線的微電源供電。微電網還配備了潮流控制器和保護協(xié)調器，在能量管理系統(tǒng)的統(tǒng)一控制下，通過數據采集，可實現系統(tǒng)調壓、控制潮流、饋線保護等多項控制措施。當外部電網出現故障導致電能質量和供電可靠性不能滿足微電網內負荷要求時，微電網可以通過主隔離開關在PCC處切斷與主網之間的聯(lián)系，進入孤島運行模式，此時由饋線A和饋線B上的分布式電源及儲能設備承擔微電網內的全部負載。

　　若微電網內部微電源電力供給不足，可切除饋線C上的非重要負荷，保證對重要負荷和敏感負荷的持續(xù)供電。當外部電網故障解除后，滿足并網條件時，主隔離開關重新合上，微電網恢復并網運行狀態(tài)，通過有效地控制可以實現微電網系統(tǒng)在兩種運行方式間平滑的切換。此外，微電網還配置了能量管理器和潮流控制器，以實現對單體微電源及整體微電網的控制分析。

　　智能微電網的優(yōu)點

　　與常規(guī)的集中供電電站相比，分布式供電具有以下優(yōu)勢：

　　(1)沒有或很低輸配電損耗，分布式電源布置在負荷附近，不存在輸送或只須短距離輸送，線路、配電損耗小。

　　(2)無需建設變配電站，可避免或延緩增加的輸配電成本;

　　(3)適合多種熱電比的變化，系統(tǒng)可根據熱或電的需求進行調節(jié);

　　(4)土建和安裝成本低，各電站相互獨立，用戶可自行控制，不會發(fā)生大規(guī)模停電事故，供電可靠性高;

　　(5)減少環(huán)保壓力，分布式電源基本是 應用可再生、清潔能源;

　　智能微電網存在的問題

　　智能微電網的出現一方面是隨需求而生，另一方面也是隨著分布式發(fā)電技術的發(fā)展而發(fā)展。因此，作為一種新興能源利用方式，總會存在這樣那樣的問題。

　　第一：分布式電源不是為并網設計的，并網時會引起電壓調整、繼電保護、短路電流水平、電能質量、潮流等問題。

　　第二：分布式電源主要以私人行為或局部行為，以滿足客戶個體需求為主，容易給電網帶來安全穩(wěn)定問題。

　　第三：風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等分布式發(fā)電的隨機性以及個體發(fā)電的隨意性，使得接 入分布式電源后，增加配電網調度與運行管理的復雜性，使得配電網檢修施工風險加大。

　　第四：對配電網規(guī)劃和經營帶來負面影響。由于大量的用戶安裝分布式電源，使得配電網規(guī)劃人員難以準確地預測負荷增長情況， 進而影響規(guī)劃的合理性;同時，對于自備分布式電源的用戶，電網企業(yè)為保證其自備電源停運時仍能正常用電，需要為其提供一定的備用 容量，這就增加了供電企業(yè)的設備投資與運行成本。

　　從上不難看出智能微電網作為世界的新能源新秀，具有較大的發(fā)展前景，但也有多方面的相關限制。在我國這個世界第一人口大國中，由于有著基數較大的人口數量，以及不均勻的人口密度分布等特點，在我國發(fā)展智能微電網有一定的困難，但也是很有必要的。從長遠角度考慮，智能微電網存在著“清潔、低成本、方便調節(jié)”等優(yōu)勢，在國家《“一二五”電網智能化規(guī)劃》、《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》等眾多政策的支持下想必會有屬于自己的一篇廣闊藍天。