微電網經濟運行研究綜述

楊偉

【摘要】微電網經濟之所以得到興起和發展，與微電網經濟運行模式所帶來的經濟效益以及經濟運行中的優勢有直接關系。從專業的角度分析，微電網的經濟運行中的運行分析需要從與傳統電網運行的對比以及具體運行中的模型建立兩方面進行，本文以上述兩個方面為切入點，探討微電網的經濟運行優勢以及經濟模型的科學建立。

【關鍵詞】微電網;傳統電網;經濟運行

微電網經濟的運行研究需要結合實際建立不同的運行與管理模式，這一方面體現出微電網經濟的專業性。另一方面也體現出了微電網運行的系統化和經濟性特征。為了取得更好的運行效果，針對具體的運行模式進行分析研究是非常必要的。

一、微電網與傳統電網的對比分析

關于經濟性指標的研究在初級階段需要通過其與傳統電網的對比觀察出兩者的區別，從而找到微電網運行的優勢和特征。下文從網損和發電設備兩個維度探討兩類網絡運行的區別。

（一）網損分析

傳統電網的運行中，發電廠、輸電線路以及配電系統是電力網絡的主要組成部分。另外還包括了一部分負荷結構。在現代的電力網絡建設規模背景下，整體的輸電電流流量大，輸電線路的總長度也長，這意味著網損指標的消耗量也是非常大的。一個傳統模式的發電廠消耗在輸配電線路運行過程中的電量占到了電網運行總量的10%。在微電網的運行中，由于電網的分布區域在整個網絡的低壓配網一側，與用戶端的用電負荷在額度上比較接近，且微電源自身的容量也相對較小，這使得整個輸電線路在運行過程中所消耗的電量也有所縮減。從一定程度上來說，微電網運行中的經濟性研究中，網損指標的消耗量可以忽略不計。

（二）發電設備分析

發電設備的分析需要從機組調控、發電成本以及能源利用三個方面進行分析。其中，機組調控分析中，傳統的電網系統中的發電模式以火力發電和火力發電為主要模式。發電調度通常采用人工的形式。在微電網的背景下，電網中的電源主要呈現大量集中分布的形式，這種電源分布方式使得電源的出力過程和力度在控制難度上有所提升。調度工作也不由人工完成。由微型汽輪機完成。設備的啟動和停止不會受到時間的限制，具有更高的調度靈活性。從發電成本的角度分析，微電網運行中各個運行環節的成本支出有非常大的差異。在微電網中，電源可以借助光伏電池或風力發電機作為電源運行動力，這大大減低了電源的運行維護成本，但相對于傳統的電網系統而言，微電網中各個環節的運行設備在自身成本上更高。如果從經濟性的角度上分析，可知微電網運行在這方面的成本支出額度更高，但同步綜合微電網運行的效益成本以及環保成本，總體上微電網運行的經濟性要優于傳統電網運行模式。從能源利用方面分析。以火力發電為例，其發電效率能夠達到35%的水平層次，微電網中單一運用微型燃氣輪機的背景下，發電效率即可達到30%，如果進一步應用冷熱電聯產，則發電效率水平可提升至70%～90%。這意味著能源的梯級利用模式可以在微電網運行的模式下順利實施。

二、微電網經濟模式研究

在對傳統電網與微電網的運行狀態和優缺點進行分析后，下文通過建立經濟運行模型對經濟性指標進行分析。

（一）調度模型分析

在電網系統的運行中，電網調度是非常重要的一個組成部分，合理的電網調度方法不僅能夠節約設備的運用總量，達到節約投資成本的目的，也能夠通過提升項目運行的效率減少運行維護方面的成本以及基礎燃料的應用量。基于成本最小化的原則，微型電網的調度模型建立需要設置目標函數和約束條件，目標函數中涉及的成本項目指標包括了大電網與微電網的購售電成本、燃料成本以及電源的運行維護成本。另外還包括一部分輔助調度項目。關于模型的約束條件，包括了功率平衡約束和設備約束兩方面的內容。如果對功率平衡約束進行進一步細分，可知這一約束指標又可以細分為電功率和熱量平衡兩方面約束指標。設備約束則主要是指蓄電池、三聯供電系統等方面的約束條件。從具體應用的角度來說，調度模型的建立有以下幾方面顯著特征，第一，模型性質為靜態模型。第二，模型的項目指標中包含了多個隨機變量。第三，不同元素之間的關系復雜性高。這意味著在模型建立的過程中工作難度和運行維護的總體復雜性也會有所提升，另外，上文所述的基礎經濟成本的問題也需要納入到微電網運行的經濟成本控制工作中。在建立調度模型時，需要綜合考慮實際應用需求與成本支出額度，盡可能提升模型的科學性。

（二）環保經濟基礎上的模型建立

環保經濟原則是微電網運行中需要遵循的一個基本原則，這也與微電網運行中的靈活與環保性能本身有直接的關系。綠色環?，F階段已經成為社會發展的一個共同主題。因此，優化和提升微電網運行的環保經濟性能是未來微電網發展和建設的一個主要目標。在模型建立中可將約束條件項目加入污染氣體或溫室氣體的排放項目并同步在目標函數中加入排放成本的指標。將與環境污染相關的項目指標直接融入到電網運行狀態的控制條件中。從運行負荷的減輕和運行環保效能的提升角度構建模型。從性質上分析，基于環保經濟前提的模型建立除了要達到經濟收益和成本縮減的基本目標，還非常重視環保方面的效能。在運行效果上追求全面性和多元性。

三、結束語

綜合來講，微電網與傳統電網相比在運行中的優勢是非常突出的，為了取得更好的運行效果，建設人員和運行管理人員需要通過建立基于環保的科學模型為微電網運行的優化和完善提供支持，切實發揮出微電網運行的作用，規避傳統電網在運行中可能出現的問題和不足。

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