分布式能源和微电网综述.docx

### 分布式能源和微电网综述 #### 摘要 本文主要聚焦于分布式能源（DER）及其在微电网中的应用。DER包括多种技术，例如柴油发动机、微型燃气轮机、燃料电池、光伏发电以及小型风力发电机等。微电网则是指一种集成了DER、可控负载与储能设备（如飞轮、超级电容器和蓄电池）的可控系统，能够独立运行或与主电网并网。本文旨在总结微电网技术，并探讨其在不同市场环境下的应用。 #### 1. 绪论 随着科技的进步和对环境保护的需求增加，DER在配电网中的应用变得越来越广泛。DER不仅有助于解决能源供应问题，还能提高能源利用效率，减少环境污染。为了更有效地利用DER，构建微电网成为一个重要的解决方案。微电网不仅可以提高本地供电的可靠性，还可以通过热电联产（CHP）等方式提高能源的整体利用率。此外，微电网还能够在并网模式和孤岛模式之间灵活切换，以应对各种突发情况。 #### 2. 微电网的现状 - **欧洲**: “MICROGRIDS”项目是欧洲关于可再生能源和分布式发电接入技术的重要研究项目之一。该项目的目标是通过研究和发展微电网概念，提高其在电网中的渗透率。具体包括微型发电机的控制策略、网络设计、运行管理工具的开发以及标准化技术和商业协议的制定等。 - **日本**: 日本新能源和产业技术发展组织（NEDO）启动了一系列新能源接入本地电网的实地试验项目。这些项目主要集中在青森县、爱知县和京都等地，涉及燃料电池作为主要电源的应用。 #### 3. 微电网的结构 - **基本结构**: 微电网通常包括一组放射式的馈线、集中负载、隔离装置（如静态开关）以及连接点(PCC)。每条馈线均配有断路器和潮流控制器。 - **欧盟项目的结构**: 在欧盟的微电网项目中，采用了包括低压网络、负载（部分可中断）、可控和不可控的微电源、储能设备等在内的复杂结构。其中，分层管理控制系统是核心，包括MGCC、负荷控制器（LC）和微电源控制器（MC）等组成部分。 #### 4. 微电网的运行 - **运行条件**: 微电网可以在两种不同的模式下运行：正常并网模式和紧急模式（孤岛模式）。 - **控制机制**: 微电网的运行依赖于电力电子接口（如DC/AC或AC/DC/AC转换器）和逆变器的精确控制。此外，通过中压/低压（MV/LV）变电站的微电网中央控制器（MGCC）进行集中控制和管理。 - **故障检测与安全分析**: 为确保微电网的安全运行，需要进行故障检测和安全分析。这包括对从联网模式转换到孤岛模式的过程进行详细分析，以避免电压扰动等问题的发生。 #### 5. 市场环境中的微电网 - **多代理系统(MAS)**: 在市场环境中，微电网可以通过多代理系统(MAS)进行管理。MAS是一种基于软件代理的自动化管理框架，用于协调微电网内的多个组件，从而实现资源的有效分配和优化。 ### 结论 随着DER技术的不断进步和市场需求的变化，微电网作为一种高效、灵活的能源解决方案，其重要性日益凸显。通过持续的研发投入和技术改进，微电网将在未来的能源系统中扮演更加重要的角色。