一、发展现状
工业绿色微电网是指工业园区内主要电力供应来源为任破电源的微电网,是由分布式绿色电源(发电人工业用电负荷(用电)、必要的配变电设施(配电)及储能装置等细成的可实现自主控制和管理的中小型电力系统。发展工业绿色微电网在实现工业用能缘色任碳转型,助力碾达蜂、础中和,提高电网灵活性与可靠性等方面具有重要的现实意义。
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1.1技术简介
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微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。典型的微电网结构和传统电力系统的结构相似,以微电网的形式将分布式能源连接到配电网络足有效利用分布式能源的方法之一。各种分布式电原通过电力电子装置及配套的控制群与电网相连,在控制器的作用下,各分布式电源的出力得以协调,微电网的整体出力得以平滑。对于电网来说,微电网可视为电网中的一个可控元件,既能作为可控甲源向电网提供电能,又可作为一般电力负荷从电网吸收功率。对于用户来说,微电网是一个具有较高灵活性和可睾性的供配电系统,能够满定用户多样性的供步需求,
微电网可以应用于居民、工商业、特殊保障性机构、孤岛地区等场景。楷电网应用于小区、村庄等,可以削峰填谷、提高住宠智能化水平;应用于企业、商场等工商业场景,能够绝企业大幅降性能耗滤本,同时兼颐环境效盐,并保证电网安全稳定运行;应用于军事基地、机遇场、信息中心等政府机关,可以使其不依赖于市电,保证重要负荷不间断供电;应用于山区,海岛等偏远地区,具有安装地点灵适的优点,同时可以因地制宜利用当地资源,井弥补大电网的不足。
■ 1.2技术分类
微电网的分类可以从多个维度进行,具体分类如下。
(1)按照是否与大电网连接,微电网可分为:并网型微电网和离网型微电网。其中,并网型微电网有大电网支撑,自发自用,余电上网;大电网停电时能短时间供电;技术难度相对略低;建设曰的通常为提升新能源消纳、整体经济效益。离网型微电网则完全依赖新能源/发电机组供电,大型离网系统技术难度较高(稳定供电以及维持频率入;通常在缺电、无电地区的刚性供电需求下建设。
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(2)按照电网类型划分,微电网可分为交流循电网,直流微电网、混合型微电网。
(3)按照电压等级划分,微电网可分为:低压(400V-1KM),中压(1.35kV),高压(35kV以上)。
14)教照规模划分,微电网可分为:小型(电网容量<500kVA)、中型(50CkVA≤电网容量<6MVA)、大型(电网容量≥6MVA)。
■ 1.3主要特点
与大电网相比,微电网具备以下基本特征:
(1)微型。主要体现在电压等级低,一般在35千伏及以下;系统规模小,系统容量(最大用电负荷)原则上不大于20兆瓦。中国
(2)清洁。电源以当地可再生能源发电为主,或以天然气多联供婷能原综合利用为目标的发电型式,鼓励采用燃料电池等新型清洁技术
(3)白治。微电网内部具有保障负荷用电与电气设备独立运行的控制系统,具备电力供需白我平衡运行和黑启动能力
(4)友好。微电网与外部电网的交族功率和交换时段具有可控性,可与并入电网实现备曲、调峰、需求侧响应等双向服务,满足用户用电质量要求,实现与并入电网的友好互动,用户的友好用能。
1.4发展现状
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1.国外发展现状
国外微电网技术自上世妃末被提出并发展至今,是当加国外取得规模化应用的主渡分布式能原组网控制技术。
(1)美国
美日是最先捷出了微电网概念的国家,1999年美国可靠性技术解决方案协会(theconsortiumfor Electric Reliability Technology Solutions,CERT5)首次对微电网在结构。控制、经济等方面进行了研究井于2002年正式提出了相对完整的微电网概念,并且是目前微电网概念中最权威的一个。日前,美国微电网的初步研究成果已在实验室微电网平台上得到了成功验证,由美国北部电力系统承建的Mad River微电网是美国第一个微电风示范工程.学者们希望通过该工程进一步加深对微电网的理解。美国威斯康星大学麦鸿进分校的实验室已经初步检验了CERTS微电网的可行性。威斯康星大学麦迪逊分校微电网在2001年建成,现在的系统容量为200kW,电压等级为280V2480V。
(2)欧洲
欧浙对微电网技术的研究和发展重点考虑的是电能质量能够满足用户对其的多种要求和欧洲电网的稳定及环保要求等。欧国家于2005年提出*Smart Power Networks”计划,随后便出台该计划的技术实现方略,“Smart Power Networks”计划作为欧洲2020年及后续的电力发展目标表明了未来欧洲电网需具备以下特点:灵活性、可接入性、可靠性及经济性。如今微电网研究得到欧洲各国的重视,各国之间开展了多次合作和研讨。欧盟微电网项日对其定义为:利用一次能源,使用循型电源,井且可以提供冷、热、电三联产,包含储Nsp能装置,使用电力电子装置进行能量调节。欧洲的微电网示范工程主要有德国曼海姆居民区示范工程、意大利CESI项目、葡菊牙EDP项目、西班牙LABEIN项目、葡菊牙Continuon项目、希腊基斯诺斯岛微电网和丹麦ELTRA顾目等
(3)日本
面对本国能源短敲,负荷增长的现实,日本也展开了对微电网的研究。但主要目标是为学实堤能源供给的多样化,减少能源损耗和环境污染。日本三盖公司将微电网从规模上划分成了3类,大规模(1000WM)、中规模(100MW、小规模(10MW)。基于该框架,日本以建成了多个微电网工程。此外,日本学者还提出了灵活可靠性和智能能量供给系统(FRIENDS—friendly flexibility andinteligent electrical energy delivery system),该系(统可以通过利用灵活交流输电系统(FACT)实现对配电网能源结构的优化,并满足用户的多种电能质量需求,
2.国内发展现状
(1)技术研究
ESCN
我国在微电网技术研究层面与国际基本保持同步,天津大学、清华大学、华北电力大学等高校碳学开展临电网技术研究。2009年,由天津大学王成山救授任首席科学家的国家重大基础项目(973项目)“分布式发电供能系统相关基础研究”正式启动,该项目围绕分布式发电供能微电网系统开展研究,以微电网及其所接入的大电网为研究对象,以保证微电网与大电网的安全稳定和经济高效运行为目标,重点解决微电网运行特性及高渗逃率下与大电网相互作用的机理、含微电网新型配电系统的规理论与方法、微电网及含微电网配电系统的保护与控制、分布式发电供能系统综合仿真与能量优化管理方法四个方面的问题。

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