智能微網在分布式能源接入中的作用與挑戰探析

肖昕 隋紅林

摘?要：本文首先分析了智能微網概念，同時闡述了智能微網在分布式能源接入中的作用，最后總結了智能微網在分布式能源接入中的挑戰，僅供參考。

關鍵詞：智能微網;分布式能源;電網接入

隨著社會經濟迅速發展，人們對能源的需求量也不斷加劇，智能微網在分布式能源中的接入應用受到了社會各界的廣泛關注。接入分布式可再生能源，會沖擊電力網絡，影響電力系統的穩定性與安全性。

1 智能微網概念

智能微網概念本身屬于一種分布式電源，主要包含：儲能裝置、能量轉換裝置、負荷監控、運行監控、保護裝置等匯集而成的小型發電、配電系統，可實現自我控制、自我保護、自我管理，也可通過與外網并網運行，或實現獨立運行。

2 智能微網在分布式能源接入中的作用

中壓配電網并網運行，能夠相互支撐，實現能量的相互轉換，通過內網儲能系統，開展放電控制，以此協調控制分布式能源出力，保障微網運行的經濟性。實現微網與常規電網交換功率定值的控制，減少分布式可再生能源電源波動對電網的影響。

在外部電網故障的情況下，能夠轉變為獨立運行模式，為微網重要負荷提供供電，保障負荷供電的可靠性，提升電能質量，健全輔助性服務，比如：電壓支撐、饋送電能、黑啟動能力等。

3 智能微網在分布式能源接入中的挑戰

3.1 微網規劃設計

智能微網規劃設計，需要滿足各項能源需求，合理應用能源，強化可再生能源的應用，以此獲取最佳的投資效益，保障微網運行的安全性與可靠性，全面提升智能微網的經濟效益。

3.2 微網運行控制

智能微網與大電網之間的協調運行控制，能夠為大電網的安全穩定運行提供支撐，這也是微網與一般分布式可再生能源并網區分的主要特征。就常規電力系統而言，由于分布式再生能源容量不大，選擇電力電子裝置逆變并網方式，自身運行穩定性不佳。由于微網設備種類較多，可再生能源運行特征不一，且控制方式不同，加劇了微網運行控制與運行保護問題的復雜性。

3.2.1 電壓穩定控制

可再生能源并網、離網、波動會導致微網電壓波動，由于系統慣性較小，離網獨立運行模式下頻率變化速度較為迅速。為保障系統在不同運行模式下的穩定運行、有效控制，需要明確微網內分布式能源電源協調、運行控制的關鍵性技術。

3.2.2 故障切換

微網本身具備聯網運行與獨立運行兩種形式，只有重點解決微網下故障快速檢測問題，在內外故障信息中，實現自動解列與無縫切換，從微網轉移到并網，以此凸顯同期技術。

3.2.3 控制保護架構

國內外就微網控制模式主要包括：對等控制模式、多Agent代理分層控制模式、主從控制模式。當前分布式可再生能源，比如：光伏、風電等并離網逆變器產品技術尚不成熟，難以滿足微網運行的可靠性與靈活性，這就需要開展針對性的研究工作，強化新產品的開發。

3.3 微網電能監測

在智能微網中，間歇式電源頻繁啟動與停止，會導致功率輸出產生變化，在用戶端會出現電壓波動、閃變等電能質量問題。智能微網電源采取的是電力電子技術，進而導致諧波污染，增加了三項不均衡。

目前就智能微網電能質量治理技術，一般包括：SVC、無源濾波器等，隨著高性能的電子元件的出現，使得微處理技術、信息技術、控制技術得到了較為迅速的發展，在滿足用戶定制電力需求的同時，能夠推動電能治理技術得到更好的發展。

3.4 微網優化管理

智能微網能夠實現太陽能、風能、生物質能多種能源的輸入，實現冷、熱、電多種產品的輸出。由于智能微網具備不確定性與時變性，只有合理應用各類控制手段、調節手段，保障智能微網能源管理效率，提升智能微網經濟調度質量，進而保障微網運行效率。

智能微網能量管理系統，主要分為集中調度與分散控制方式。集中調度模式主要是由上層中央能量管理系統、底層分布電源、負荷等就地設備組成，兩層能夠實現雙向通訊需求。分散控制模式，微網內能量優化主要是由分散設備層控制器組成，各個設備層控制器，能夠最大化提升設備的使用效率，促使微網與設備之間協同工作，提升微網效能。當前集中調度技術已經趨于成熟，且應用范圍也不斷擴展，想要真正優化微網運行，還需要強化智能微網挖掘潛力。

3.5 微網互動響應

開放式、互動式屬于智能微網內的重要特征，只有構建統一、開放、競爭有序的電力市場體系，才可實現信息與電能的雙向互動，以此為用戶參與提供全新的供電模式。借助各類需求響應項目，能夠實現智能微網與用戶之間的有效互動。需求側響應能夠促使用電環節與其他環節協調發展、友好交互，提供關鍵性的支撐手段，強化用戶參與，以此實現電網運行優化，提升電網能源配置質量，更好的滿足用戶的多樣化電力需求，提升用戶體驗。微網本身屬于單獨的能源管理系統，作為一個整體組織，能夠實現內部電力生產、電力傳輸、電力交易等，更好的滿足自動化、智能化需求，為用戶提供智能化服務，以此滿足用戶服務需求。

4 結語

綜上所述，智能微網本身屬于一項分布式能源發電并網的有序方式，可保障分布式能源應用的靈活性與有效性，最大程度解決并網運行問題。智能微網在微網規劃設計、微網運行控制、微網電能監測、微網優化管理、微網互動響應中具備顯著的應用優勢，可為用戶提供智能化服務，以此滿足用戶服務需求。

參考文獻：

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