略談微型電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
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結(jié)合我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求和發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)微型電網(wǎng)的功能定義為：1）自治：作為小型能源網(wǎng)絡(luò)，能夠維持自身的能量平衡，可與主網(wǎng)脫離獨(dú)立運(yùn)行。2）穩(wěn)定：通過(guò)協(xié)調(diào)不同形式的分布式發(fā)電但愿，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)功率平衡，保證安全穩(wěn)定運(yùn)行。3）靈活：能夠提供不同質(zhì)量的電能和方便用戶電動(dòng)汽車(chē)即插即用[2]。
微電網(wǎng)從表面上來(lái)看雖然具有采用分布式電源分散供電的形式，但是絕對(duì)不是電力系統(tǒng)發(fā)展初期孤立系統(tǒng)的形態(tài)。微電網(wǎng)通過(guò)采用大量的電力電子設(shè)備，實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)出力不均勻的分布式電源，保證電能質(zhì)量，同時(shí)確保微電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。微電網(wǎng)是大電網(wǎng)的有效補(bǔ)充，但是微電網(wǎng)無(wú)法替代大電網(wǎng)的作用。微電網(wǎng)一大顯著特點(diǎn)是提議提供電能的同時(shí)提供熱能即冷熱聯(lián)產(chǎn)。冷熱聯(lián)產(chǎn)可以顯著提高一次能源的使用效率，減少環(huán)境壓力，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)熱負(fù)荷的采用，可以起到緩解電網(wǎng)負(fù)荷壓力的作用，調(diào)度得當(dāng)?shù)脑捒梢云交?fù)荷曲線。微電網(wǎng)還具有即插即用功能，即方便電動(dòng)汽車(chē)充電和回饋電能。電動(dòng)汽車(chē)是調(diào)控電力負(fù)荷曲線的重要手段，對(duì)于平滑負(fù)荷曲線具有重要作用?？紤]電動(dòng)汽車(chē)后，如果調(diào)度不當(dāng)，不但得不到平滑負(fù)荷曲線的目的，甚至還會(huì)導(dǎo)致部分線路過(guò)負(fù)荷跳閘。因此，微電網(wǎng)充分考慮電動(dòng)汽車(chē)充放電過(guò)程的隨機(jī)性具有重要意義[3]。
微電網(wǎng)也具有本身的局限性。微電網(wǎng)存在突出的保護(hù)整定困難，傳統(tǒng)保護(hù)方案無(wú)法滿足微電網(wǎng)雙向潮流和短路電路與運(yùn)行工況有關(guān)兩大問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)研究出適用于微電網(wǎng)的保護(hù)整定方案和相應(yīng)的硬件設(shè)備，然而，仍然存在一定的問(wèn)題需要進(jìn)一步探究。另一方面，目前適應(yīng)于微電網(wǎng)的電力電子設(shè)備普遍比較昂貴，另外分布式電源裝置成本回收期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。分布式電源的廣泛采用勢(shì)必會(huì)加劇大電網(wǎng)的不確定性，增加大電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。因此，微電網(wǎng)技術(shù)只是傳統(tǒng)電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，絕對(duì)替代不了傳統(tǒng)電網(wǎng)的功能。
2微型電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
2.1集成的通信體系
支持微網(wǎng)內(nèi)協(xié)調(diào)通信需求和微網(wǎng)間以及微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的通信協(xié)調(diào)需求。智能微網(wǎng)通信模塊需要滿足以下要求：普遍性：所有微型電網(wǎng)組成部分均能夠滿足各自的通信需求；標(biāo)準(zhǔn)化：所有通信技術(shù)基于統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；安全性：能抵御外來(lái)攻擊，保障信息安全；擴(kuò)展性：通信設(shè)施具有足夠的帶寬來(lái)支持未來(lái)的需要無(wú)線通信技術(shù)。
2.2高級(jí)傳感與計(jì)量技術(shù)
分布式電源具有出力的不確定性，同時(shí)微電網(wǎng)具有自愈性能。高級(jí)傳感和計(jì)量技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)中元件的運(yùn)行狀態(tài)，促使微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)高效運(yùn)行。先進(jìn)量測(cè)技術(shù)的采用，有助于明確每種分布式電源的出力特征和效率，對(duì)于分析微電網(wǎng)運(yùn)行具有重要意義。
2.3先進(jìn)設(shè)備技術(shù)
超導(dǎo)電力技術(shù)是減小網(wǎng)損，提高電能質(zhì)量和傳輸能力的關(guān)鍵技術(shù)，未來(lái)遠(yuǎn)距離輸電是超導(dǎo)技術(shù)最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用場(chǎng)景。儲(chǔ)能技術(shù)是微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行的重要條件，也是微型電網(wǎng)最具有實(shí)用價(jià)值的關(guān)鍵設(shè)備，儲(chǔ)能技術(shù)的成熟度直接影響著微型電網(wǎng)的發(fā)展程度。
3總結(jié)
微型電網(wǎng)技術(shù)是電力行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。微型電網(wǎng)具有靈活、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)等特點(diǎn)，是電網(wǎng)發(fā)展的必然環(huán)節(jié)。微型電網(wǎng)技術(shù)融合了電力電子技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)，具有節(jié)能環(huán)保等重要特征。目前，制約微電網(wǎng)發(fā)展的主要因素是經(jīng)濟(jì)型不足，設(shè)備價(jià)格昂貴，成本回收期較長(zhǎng)。隨著新能源和新材料技術(shù)的發(fā)展，微電網(wǎng)有望占據(jù)越來(lái)越大的發(fā)電比例。
作者：豐阿芳 單位：華北電力大學(xué)