微電網與主網電力交換頻次及分布特征淺析

摘 要：本文就微電網與主網電力交換頻次及分布特征進行仿真分析，驗證了新能源微電網中各電源及儲能項目容量配置的合理性。

關鍵詞：微電網；新能源；電力交換；頻次

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.185

1 引言

新能源微電網具有將電源、負荷、儲能等多個系統聯合運行的特性，本文以內蒙古西部地區某微電網示范項目為例，對微電網與主網直接的電力交換進行了仿真分析。

2 電力負荷預測

2013年該微電網項目區域全社會用電量為231770MWh。其2013年產業結構為6.7/76.9/16.4，對應用電結構為0.34/89.39/7.19/4.59。利用電力彈性系數法（電力彈性系數為1.0），預測到2020年該區域全社會用電總量達到466181MWh，最大負荷利用小時數約為7400小時，最大用電負荷為63MW，負荷峰谷差為22.4MW。

3 設計原則

根據該微電網示范項目配置的風電、光伏和儲能設施的容量，結合設備特性，對風、光、儲、風電供熱進行聯合運行研究，最大程度的實現該微電網中電源電力的本地消納。

4 微電網仿真運行分析

4.1 基本參數

風電裝機14萬千瓦，風能發電量綜合折減系數取0.65，風電年內月出力變化曲線見圖1，從圖中可以看出：1月～5月，10月～12月風場出力較高，6月～9月風場出力較低。風場出力4月最大為6.7萬kW，風場出力7月最小為3.3萬kW，風場出力呈明顯的“冬春大、夏秋小”的規律。

光伏發電4萬千瓦，光伏發電量綜合折減系數取0.80，微電網項目中光伏年內月出力變化曲線見圖2，從圖中可以看出：4月～8月光伏出力較大，10月～12月和1月～3月較小，其中12月達到最小。

壓縮空氣儲能1萬千瓦×8小時，額定工況下最佳運行效率為59.5%；全釩液流儲能1萬千瓦×8小時，額定工況下最佳運行效率為70%；風電供熱3萬千瓦。

4.2 仿真結果分析

（1） 滲透率。功率滲透率：微電網可再生能源額定裝機為18萬千瓦，微電網年峰值負荷為8.3萬千瓦（包括風電供熱的用電負荷），則功率滲透率為216.87%。電量滲透率：微電網可再生能源總的發電量為48926.12萬千瓦時，本地消納電量為38317.12萬千瓦時，總的負荷用電量為49010.76萬千瓦時，則電量滲透率為78.14%。

（2）微電網與主網電量交換頻次仿真分析。根據建模仿真分析數據結果，微電網向主網上送盈余電量比例為21.68%，全年出現385次；從主網接受電量比例為21.91%，全年出現438次。

上送主網盈余負荷出現在0～8萬千瓦之間，負荷越大出現的時間越少。上送負荷在0～3萬千瓦之間的時間占全年上送總時間的53.35%，在3～6萬千瓦之間的時間占43.89%，在6～8萬千瓦之間的時間占2.75%，詳見圖3。在缺電時接受主網負荷在0～7萬千瓦之間，同樣是負荷越大出現的時間越少。接受負荷在0～3萬千瓦之間的時間占全年接受總時間的65.31%，在3～7萬千瓦之間的時間占34.69%，詳見圖4。

通過以上分析，微電網與主網交換頻次較為合理，交換負荷主要在中低負荷之間。最大上送負荷的交換功率為7.45萬千瓦，最大接受負荷的交換功率為6.82萬千瓦，均在集群與主網連接線路及配套設施的保證范圍之內。

5 結論

通過以上分析可知，該微電網中風電、光伏、儲能設備結構配置較為合理，與當地負荷特性及風光資源特性較為匹配，微電網與主網交換頻次較為合理，在保證微電網區域用電穩定的同時，可以充分利用當地豐富的風光資源，充分實現了微電網的自我消納功能。

參考文獻：

[1]徐青山.分布式發電與微電網技術[J].人民郵電出版社，2011.

[2]李富生，李瑞生.微電網技術及工程應用[J].中國電力出版社，2012.

作者簡介：張建宇（1979-），男，內蒙古商都人，碩士研究生，工程師，主要從事新能源相關工作。