微电网技术助力清洁能源

中国能源与电网的特点体现为能源资源分布不均，负荷发展快速，电源结构以煤电为主，调节能力不足，环保压力大，这些因素构成了我国智能电网的发展动力。然而，随着中国技术、经济各方面的迅猛发展，能源与电网相应承载了许多前所未有的压力，在节能减排、能源结构、能源分布、电力调配、防灾能力、供电可靠性等方面存在诸多问题。

在能源的分布方面，我国一次能源与用电需求分布极不均衡，电力流主要由西北、西南煤电、水电基地向东部受端中心，输电距离长、输送容量大，形成了多个受端中心，未来随着能源开发西移和北移速度加快，大型能源基地与能源消费地之间的输送距离将越来越远，能源输送的规模将越来越大，对输电的技术要求亦将越来越高。

智能电网和微电网技术将为促进清洁能源的发展、减小碳排放、提高电力企业效益、解决我国电网的快速发展与网架结构薄弱的矛盾做出贡献;为设备制造商、电力企业和电力用户提供新的机遇与挑战。

微电网是由各种分布式电源、储能单元、负荷以及监控和保护装置组成的集合；具有灵活的运行方式和可调度性能，能在并网运行和孤岛运行两种模式间切换；通过相关控制装置间的协调配合，可同时向用户提供电能和热能；根据实际情况，系统容量一般为数千瓦至数兆瓦，通常接在配电网中。对大电网来说，微电网可作为一个可控的“细胞”，是一个简单的可调度负荷；对用户来说，微电网可作为一个可定制的电网。

微电网技术可为分布式发电及可再生能源发电技术的整合和利用提供灵活和高效的平台，可削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响，是电力产业可持续发展的有效途径，符合当前“节能减排，建设集约型社会”的能源利用方式。加快分布式发电接入技术、微电网运行控制技术和保护协调技术等相关微电网关键技术的研究，同时建设示范性工程，对于促进分布式能源发展具有重要意义。

微电网并网时，所有微型电源采用恒PQ控制策略。当主网故障微网孤网运行时，其中一个微型电源将切换为V/f控制策略，对微网系统电压和频率直到支撑作用，其它微型电源保持PQ控制运行，不能与电压和频率的调整。在孤网运行模式，微网内可以通过V/f控制单元的功率跟随特性来实现电力供需平衡，同时保证较高的电压和频率质量。当微电网再次并网时，通过锁相环控制，确保微网和主网间的频率和电压相位相角的一致，基本实现平滑、柔性并网。通过PSCAD仿真研究也证明了该控制策略的有效性，采用合理的控制策略，微电网可以并网或孤网运行，并可实现两种运行状态的平滑过渡和转换。

基于微网结构的电网调整能够方便大规模的分布式能源互联并接入中低压配电系统，提供了一种充分利用分布式能源发电所机制。微网可作为输电网、配电网之后的第三级电网;相比目前的大电网，这种结构具有显著的社会经济和环境效益。通过建立微网可以使得分布式发电应用于电力系统并发挥其最大的潜能。