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概述

微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)的提出旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。

總體原則

(1)先進(jìn)性與前瞻性：系統(tǒng)建設(shè)采用符合未來發(fā)展趨勢的先進(jìn)設(shè)計方案。

(2)安全性：采用完整的安全架構(gòu)，避免出現(xiàn)安全真空。

(3)系統(tǒng)在系統(tǒng)容量、通信能力、處理能力等方面應(yīng)具有擴(kuò)充性，可以方便地進(jìn)行產(chǎn)品升級、換代及功能擴(kuò)充。系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)、方法和設(shè)備，為第三方應(yīng)用提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口。在以后的升級中，能有效保護(hù)已有的投資，而且具有較高的綜合性能價格比。

(4)系統(tǒng)能每天正常工作24小時，每年運轉(zhuǎn)365天，所有設(shè)備具有高度的可靠性和優(yōu)良的性能。

(5)系統(tǒng)具有高度的安全性和保密性，通過對系統(tǒng)分級保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲權(quán)限的控制，以及網(wǎng)絡(luò)安全隔離等手段，來防止各種形式的對系統(tǒng)的非法侵入。

(6)系統(tǒng)管理員能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理，并且在進(jìn)行維護(hù)維修的時候，不影響系統(tǒng)的整體業(yè)務(wù)運行。同時記錄系統(tǒng)的各種文檔必須完整、準(zhǔn)確，前后一致，將物理連接的準(zhǔn)確性真實的記錄在相應(yīng)的各種文檔中。各種文檔除本身記錄準(zhǔn)確外，還必須保證相互之間邏輯上一致。方便移交后用戶維護(hù)的工作。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

微電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具體包括微電網(wǎng)內(nèi)部的電氣接線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、供電制式(直流/交流供電和三相/單相供電)、相應(yīng)負(fù)荷和分布式電源所在微電網(wǎng)的節(jié)點位置等等。微電網(wǎng)是一種將各種分布式發(fā)電組合起來為當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供電能的中、低壓小型電網(wǎng)，能在并網(wǎng)和孤島兩種模式下運行，它能提高負(fù)荷側(cè)的供電的可靠性。其供電模式可分為交流型、直流型以及交直流混合型。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示：

主要特點

(1)微電網(wǎng)是一個可以實現(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，它作為完整的電力系統(tǒng)，依靠自身的控制及管理供能實現(xiàn)功率平衡控制、系統(tǒng)運行優(yōu)化、故障檢測與保護(hù)、電能質(zhì)量治理等方面的功能。

(2)微電網(wǎng)的提出旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。

(3)微電網(wǎng)中的電源多為容量較小的分布式電源，即含有電力電子接口的小型機(jī)組，包括微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏電池、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及超級電容、飛輪及蓄電池等儲能裝置。它們接在用戶側(cè)，具有成本低、電壓低以及污染小等特點。

(4)系統(tǒng)具備跨平臺運行特性，可運行在windows、linux、國產(chǎn)操作系統(tǒng)平臺。

功能介紹

(1)有功功率和無功功率控制（P-Q控制）。通過調(diào)節(jié)并網(wǎng)逆變器電壓和網(wǎng)絡(luò)電壓的相角差控制有功功率，用過調(diào)節(jié)并網(wǎng)逆變器的電壓幅值控制無功功率。

(2)基于調(diào)差的電壓調(diào)節(jié)。在有大量微電源接入時使用P-Q控制是不適宜的，若不進(jìn)行就地電壓控制，就可能產(chǎn)生電壓或無功震蕩。微電網(wǎng)中只要電壓整定值有效的誤差，就可能產(chǎn)生大的無功換流，使微電源的電壓值超標(biāo)。

(3)快速負(fù)荷和儲能。微電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)的慣量較小，電源的響應(yīng)時間又很長，當(dāng)微電網(wǎng)與主網(wǎng)解列成古道運行時，必須提供儲能設(shè)備才能維持微電網(wǎng)的正常運行。

(4)頻率調(diào)差控制.在微電網(wǎng)成孤島運行時，要采用頻率調(diào)差控制，改變割臺機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷的比例，使各機(jī)組處理在調(diào)節(jié)中按一定比例且都不超標(biāo)。

總結(jié)

微電網(wǎng)是實現(xiàn)分布式發(fā)電技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用、有效提高系統(tǒng)供電可靠性的一種新型自治電力系統(tǒng)。微電網(wǎng)系統(tǒng)主要實現(xiàn)了模塊化、定制化、系統(tǒng)化功能，基于QTouch跨平臺組態(tài)軟件作為基礎(chǔ)，可定制多樣化的系統(tǒng)界面。依據(jù)客戶要求，達(dá)成統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，進(jìn)而實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的采集、管理、控制等功能。

案例

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)-離網(wǎng)運行，分別位于4個不同地方，如下：

位置一：西藏阿里地區(qū)，海拔高度約4400米。

位置二：新疆和田地區(qū)，海拔高度約5380米。

位置三：新疆和田地區(qū)，海拔高度約5390米。

位置四：新疆和田地區(qū)，海拔高度約5400米。