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智能微电网系统解决方案,智能微电网是指由分布式电源((包括微燃机、柴油机、储能、可再生能源<太阳能、风能、地热、天然气>等在内的各类分布式能源))、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,具备远程维护能力,具备黑启动能力且可以运行在并网或孤岛模式。 智能微电网系统相比微电网系统最大的不同就是智能微电网系统是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统且具有远程维护能力。
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智能微电网解决方案
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目 录
一 概述 ........................................................................................................................................- 1 -
二 国内部队供电现状 ................................................................................................................- 1 -
2.1 供电现状 .......................................................................................................................- 1 -
2.2 新能源应用 ..................................................................................................................- 2 -
2.3 改进计划 .......................................................................................................................- 3 -
三 国外部队供电现状 ................................................................................................................- 3 -
四 智能微电网系统 ..................................................................................................................- 10 -
4.1 智能微电网定义 .........................................................................................................- 10 -
4.2 部队智能微电网建设的意义......................................................................................- 10 -
4.3 智能微电网组成及应用范围......................................................................................- 11 -
4.3.1 智能微电网系统的组成....................................................................................- 11 -
4.3.2 智能微电网系统的适用范围............................................................................- 12 -
4.4 智能微电网特点 .........................................................................................................- 12 -
4.5 智能微电网运行模式..................................................................................................- 15 -
4.6 智能微网关键技术 .....................................................................................................- 15 -
4.6.1 能量管理系统..................................................................................................- 15 -
4.6.2 储能技术 ..........................................................................................................- 16 -
4.6.3 能量管理系统控制策略....................................................................................- 28 -
4.7 智能微电网介绍 .........................................................................................................- 32 -
4.7.1 智能微电网概述 ..............................................................................................- 32 -
4.7.2 智能微电网系统主要特点...............................................................................- 34 -
4.7.3 智能配用电系统 ...............................................................................................- 35 -
4.7.4 智能微电网系统的关键技术创新点................................................................- 36 -
五 分布式能源介绍 ..................................................................................................................- 39 -
5.1 分布式太阳能 .............................................................................................................- 39 -
5.1.1 太阳能介绍 ......................................................................................................- 39 -
5.1.2 太阳能系统组成及设备...................................................................................- 40 -
5.1.3 光伏组件 ..........................................................................................................- 41 -
5.1.4 支架系统 ..........................................................................................................- 41 -
5.1.5 汇流箱 ...............................................................................................................- 42 -
5.3.4 低温余热发电机组主要设备...........................................................................- 42 -
5.1.6 光伏逆变器 .......................................................................................................- 44 -
5.1.7 光伏发电系统分类...........................................................................................- 45 -
5.1.8 太阳能工作开展的流程...................................................................................- 47 -
5.2 风力发电 ......................................................................................................................- 48 -
5.2.1 概述 ...................................................................................................................- 48 -
5.2.2 风力发电机类型 ..............................................................................................- 50 -
5.3 地热能发电 ..................................................................................................................- 51 -
5.3.1 地热发电技术介绍............................................................................................- 51 -
5.3.2 地热发电的形式 ...............................................................................................- 52 -
5.3.3 低温余热发电技术原理....................................................................................- 53 -
5.3.4 低温余热发电技术研究进展............................................................................- 54 -
5.3.5 低温余热发电技术的应用领域........................................................................- 56 -
5.4 柴油发电机 ..................................................................................................................- 57 -
5.5 天然气分布式能源 ......................................................................................................- 58 -
5.5.1 天然气分布式能源介绍...................................................................................- 58 -
5.5.2、天然气分布式能源的特点.............................................................................- 60 -
5.5.3 天然气分布式能源系统及设备........................................................................- 61 -
六 智能微电网解决方案 ..........................................................................................................- 63 -
- 2 -
6.1 基站智能微电网解决方案...........................................................................................- 63 -
6.2 园区智能微电网解决方案..........................................................................................- 67 -
6.2.1 园区智能微电网需求分析................................................................................- 67 -
6.2.2 园区智能微电网系统的建设目标....................................................................- 67 -
6.2.3 建设内容 ...........................................................................................................- 68 -
6.2.4 园区智能微电网的运行模式............................................................................- 69 -
6.2.5 园区智能微电网系统的关键技术....................................................................- 69 -
6.3 海岛智能微电网解决方案...................................................................................- 70 -
6.4 单兵作战电源系统.....................................................................................................- 75 -
七 典型案例 ..............................................................................................................................- 76 -
7.1 基站案例 ......................................................................................................................- 76 -
7.1.1 用户需求 ...........................................................................................................- 76 -
7.1.2 项目所在地理位置及气候概述........................................................................- 79 -
7.1.3 电源系统方案设计............................................................................................- 81 -
7.1.4 机房监控系统 ...................................................................................................- 97 -
7.1.5 集装箱防护系统 .............................................................................................- 109 -
7.2 某基地智能微电网案例............................................................................................- 110 -
7.2.1 需求分析 ........................................................................................................- 110 -
7.2.2 智能微电网特点 ............................................................................................- 111 -
7.2.3 建设目标 ........................................................................................................- 111 -
7.2.4 建设内容 ........................................................................................................- 112 -
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一 智能微电网系统
1.1 智能微电网定义
由于世界各国发展微电网的侧重点有所不同,所以对微电网的定义也有所差别。
美国对微电网的研究着重于利用微电网提高电能质量和可靠性,美国电力可靠性技术解
决方案协会(CERTS)给出的定义为:微电网是一种有负荷和卫星电源共同组成的系统,它
可同时提供电能和热量;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必
需的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并同时满足用户对电能质量和
供电安全等要求。
日本的微电网研究在世界范围内处于领先地位。由于国内能源日益紧缺、负荷日益增长
的原因,日本着重于控制与储能技术。日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的定义
为:微电网是指在一定区域内利用可控的分布式电源,根据用户需求提供电能的小型系统。
欧洲互联电网中的电源大体上靠近负荷,比较容易形成多个微电网,所以欧洲微电网的
研究更关注多个微电网的互联和市场交易问题。欧盟科技框架计划(FP)给出的定义为:利
用一次能源;使用微型电源,并可冷、热、电三联供;配用储能装置;使用电力电子装置进
行能量调节;可在并网和独立两种方式下运行。
根据国外微电网定义的特点,结合我国电力系统发展现状及趋势,我国的微电网定义为:
微电网是通过本地分布式微型电源或中、小型传统发电方式的优化配置向附近负荷提供电能
和热能的特殊电网,是一种基于传统电源的较大规模的独立系统;在充分满足用户对电能质
量和供电安全要求的基础上,实现微电网的并网运行和独立自治运行;微电网对外表现为一
个整体单元,并且可以平滑并入主网运行。
微电网系统进一步演化就可升级为智能微电网系统。
智能微电网是指由分布式电源((包括微燃机、柴油机、储能、可再生能源等在内的各
类分布式能源))、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配
电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,具备远程维护能力,具备黑启
动能力且可以运行在并网或孤岛模式。
智能微电网系统相比微电网系统最大的不同就是智能微电网系统是一个能够实现自我
控制、保护和管理的自治系统且具有远程维护能力。
1.2 智能微电网建设的意义
目前园区主要采用依靠大电网供电、以柴油机组作为备用电源、空调制冷和锅炉供热的
传统能源供应方式,能源供应保障能力和能源利用效率均有提升空间。通过采用分布式能源、
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可再生能源等新能源技术和智能微电网技术,不仅可以因地制宜的使用一次能源,减少对外
部能源供应的依赖,提高能源的使用效率,降低能源成本,而且可以大大提高园区能源供应
保障能力和电能质量,特别对于处于海岛、高原、偏远地区,更具现实的建设意义。
微网能源建设的重要意义:
(1) 开展“绿色工程”建设,提高新能源与可再生能源占比,推动大型产业园区建设
和后勤保障生态化,同时减少对外的能源需求。智能微电网可满足此种特殊要求,实现
能源生产与供给的本地化,提高电力保障能力。
(2) 利用多种手段,改善设施设备的能耗管理与供电方式,通过提高能效来减少能源
运输风险,降低电力保障难度,提高用电效能。
(3) 实现精确智能、灵活机动、安全可靠的能源管理保障与检测监控。
(4) 探索新能源和可再生能源新途径,寻求科学有效的能源多层次综合替代路径,能
有效地降低能源路径单一的脆弱性,推动能源转型。
1.3 智能微电网组成及应用范围
1.3.1 智能微电网系统的组成
智能微电网系统是由分布式电源系统、储能系统、负荷系统、控制系统四个主要部分组
成,每个子系统都有丰富的内涵。
• 分布式能源:
可再生能源:光伏、风电、潮汐等
燃气发电机:燃气轮机、微燃机等
内燃机:柴油机。
• 储能系统
化学储能:铅酸、铅碳、锂电、钠硫矾液流
电磁储能:超级电容、超导磁储能
机械储能:飞轮、压缩空气、抽水蓄能、海水势能储能
热储能:低温储能、高温储能
• 负荷系统
工业、商业、居民各类负荷
• 控制系统
能量管理(暂态稳控、动态稳控、能源管理)
监视控制系统
新型继电保护
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