電網(wǎng)友好型微電網(wǎng)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)-南瑞 李淵

微電網(wǎng)微電網(wǎng)(microgrid)的概念最早由美國(guó)電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(huì)(CERTS)于2002年提出。在各國(guó)國(guó)內(nèi)外對(duì)微電網(wǎng)的定義美國(guó)國(guó)家能源部網(wǎng)可以與輸配電網(wǎng)連接或斷開，對(duì)應(yīng)并網(wǎng)運(yùn)行模式和離網(wǎng)運(yùn)行歐盟微電網(wǎng)項(xiàng)目協(xié)會(huì)充分利用冷、熱、電等能源形式，配置儲(chǔ)能裝置，使用電力電子設(shè)備進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)微電網(wǎng)是指在一定區(qū)域內(nèi)利用可控的分布式電源，根據(jù)用戶需求提供電能的小型系統(tǒng)。東京大學(xué)關(guān)系，微電網(wǎng)可選擇與輸配電網(wǎng)之間并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)51341-2018等)微電網(wǎng)是由分布式發(fā)電、用電負(fù)荷、監(jiān)控、保護(hù)和自動(dòng)化裝置等組成(必要時(shí)含儲(chǔ)能裝置),是一個(gè)能國(guó)家電網(wǎng) >微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范GB/T34微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GB/T36274-2018>微電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T51341-2018微電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)定GB/T38953-2020>獨(dú)立型微電網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)范DL/T微電網(wǎng)第1部分：微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則NB/T10148-現(xiàn)階段，微電網(wǎng)根據(jù)用戶的定制需求、當(dāng)?shù)氐馁Y源稟賦、上級(jí)的供電水平以及未來的發(fā)展規(guī)劃等不同要素，主要分為四種典型應(yīng)用場(chǎng)景：分布式電源高滲透率地區(qū)微電網(wǎng)"高海邊無"地區(qū)微電網(wǎng)園區(qū)級(jí)多能互補(bǔ)型微電網(wǎng)商企建筑"光儲(chǔ)直柔"微電網(wǎng)口提高新能源消納水平口改善電能質(zhì)量口降低區(qū)域能耗水平口提高綜合能源利用效率口節(jié)能降耗、提高供電質(zhì)量口提高新能源消納水平口改善電能質(zhì)量口降低區(qū)域能耗水平口提高綜合能源利用效率口節(jié)能降耗、提高供電質(zhì)量口低碳、零碳合理配置儲(chǔ)能、柔性互聯(lián)等，發(fā)揮微網(wǎng)內(nèi)部源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制的能力，平抑分布式新能源的隨機(jī)波動(dòng)，削弱新主配微一體化標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)架設(shè)計(jì)新型配電網(wǎng)形態(tài)分析主配微一體化標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)架設(shè)計(jì)新型配電網(wǎng)形態(tài)分析一a一aa禁5注5所也網(wǎng)世。依或2.關(guān)鍵技術(shù)一次設(shè)備靈活化提升技術(shù)一次設(shè)備靈活化提升技術(shù)以低成本、高效率、緊湊型的自主可控標(biāo)準(zhǔn)化功率模組構(gòu)建微電網(wǎng)一次組網(wǎng)設(shè)備，提升微網(wǎng)與配網(wǎng)協(xié)同自治能力?？蓸?gòu)建的微電網(wǎng)一次組網(wǎng)設(shè)備包括：儲(chǔ)能變換器、直流柔性互聯(lián)、能量路由器等，以硬件“積木式”靈活拼接、軟件模塊化組態(tài)、功率無感化分配的技術(shù)手段，提供適應(yīng)多元化交互需求的微電網(wǎng)設(shè)備電壓/頻率主動(dòng)支撐。標(biāo)準(zhǔn)化功率欖組肆肆肆雎身標(biāo)準(zhǔn)化功率欖組共模干擾直流側(cè)電壓擾動(dòng)模阻積木式并聯(lián)樣機(jī)模塊配置樣機(jī)模塊配置即面即用接口設(shè)計(jì)即面即用接口設(shè)計(jì)功率模組優(yōu)化拓?fù)淦骷x型方案成本，效率。功牢密度進(jìn)微網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行與多種清潔能源的就地消納，提高能源利用率。>多種能源輸入(光、風(fēng)、氫、天然氣等)>多種能源輸入(光、風(fēng)、氫、天然氣等)>多種功率變換單元(直流/直流、直流/交流、交/直/交)>多種運(yùn)行狀態(tài)(并網(wǎng)，獨(dú)立)南瑞集團(tuán)有限公司冷熱電聯(lián)供C3熱、冷中央控制如a冷熱電聯(lián)供熱、冷盒Gx第繼1微電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)國(guó)家電網(wǎng)微電網(wǎng)內(nèi)大量分布式電源和可控負(fù)荷接入下，系統(tǒng)電力電子化特征明顯，故障時(shí)間尺度短，對(duì)安全控制響應(yīng)速度要求極高，構(gòu)建以微網(wǎng)智能控制器為就地快速控制的核心單元，根據(jù)與其互通的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)斷面記憶及區(qū)域穩(wěn)定裕度可變邊界約束的微電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制方法，實(shí)現(xiàn)故障離網(wǎng)下帶最大負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行?？刂?控制四子接口c子接口D主控制園網(wǎng)孤獻(xiàn)量0控制策略P/Q控制V/f控制下垂控制耦合評(píng)價(jià)指標(biāo)：微電網(wǎng)保控融合技術(shù)微電網(wǎng)?？厝诤霞夹g(shù)微電網(wǎng)的保護(hù)與并離網(wǎng)控制必須緊密結(jié)合，應(yīng)用基于時(shí)序控制的解合環(huán)及負(fù)荷轉(zhuǎn)供控制策略，實(shí)現(xiàn)故障隔離、自愈及負(fù)荷轉(zhuǎn)供的全過程精細(xì)化管控，保護(hù)與控制必須保證各狀態(tài)間的平滑過渡，保證微網(wǎng)并網(wǎng)與獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)的電能質(zhì)量要求。大電網(wǎng)并網(wǎng)接入點(diǎn)大電網(wǎng)并網(wǎng)接入點(diǎn)微網(wǎng)解列過渡狀態(tài)微網(wǎng)解列過渡狀態(tài)并網(wǎng)控制微網(wǎng)并網(wǎng)過渡狀態(tài)過渡狀態(tài)南瑞集團(tuán)有限公司主配微能量調(diào)控技術(shù)主配微能量調(diào)控技術(shù)從省-地-縣/配分層平衡安全約束及調(diào)度模式角度出發(fā)，通過主-配-微資源可調(diào)節(jié)能力逐級(jí)聚合，主網(wǎng)全局決策，多級(jí)協(xié)同進(jìn)行控制目標(biāo)分解調(diào)節(jié)，開展自動(dòng)功率控制、負(fù)荷精準(zhǔn)控制、分布式電源群調(diào)群控等業(yè)務(wù)，以}實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行、提高供電可靠性、改善功率質(zhì)量、保護(hù)電力設(shè)備等目標(biāo)。主主微網(wǎng)新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)信息交互]能量交互功率需求價(jià)格信號(hào)功率需求價(jià)格信號(hào)功率需求價(jià)格信號(hào)能量路由裝置微網(wǎng)并網(wǎng)裝置邊緣終端重垂重垂要分布式電源并網(wǎng)自適應(yīng)模塊電網(wǎng)緊急情況下(直流閉鎖等):對(duì)與調(diào)度簽訂直控協(xié)議的微電網(wǎng)，直接下發(fā)調(diào)節(jié)指令，支撐電網(wǎng)調(diào)控，該過程不涉及補(bǔ)貼。虛擬電廠管控交易平臺(tái)系統(tǒng)虛擬電廠管控交易平臺(tái)系統(tǒng)mQ電網(wǎng)電網(wǎng)是電車配用戶注冊(cè)能源上網(wǎng)聚合商用能單元運(yùn)指導(dǎo)_市算一一計(jì)金收貓一管理平臺(tái)綜管理(交易平臺(tái))供能單元電量上網(wǎng)2.關(guān)鍵技術(shù)一次組網(wǎng)設(shè)備一次組網(wǎng)設(shè)備柔性互聯(lián)裝置>交直流微網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備>基于全控型電力電子器件，模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用>南京祿口柔性臺(tái)區(qū)示范，4*200kW>連云港多端直流環(huán)網(wǎng)，3*200kW模塊化儲(chǔ)能變流器>具有恒功率、恒直流電壓、恒壓恒頻等多種控制模式>可實(shí)現(xiàn)功率調(diào)度、削峰填谷、并離網(wǎng)切換、虛擬同步機(jī)等功能應(yīng)用>淮安實(shí)聯(lián)化工一期，1.5MW/12MWh>江蘇東海臺(tái)玻二期，2.5MW/20MWh智能直流配電單元>模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)額定電壓DC750V及以下，由直流斷路器、直流保護(hù)測(cè)控裝置、多功能直流表、直流電表、分流器、電壓/電流傳感器、避雷器等應(yīng)用蘇州同里中低壓直流微電網(wǎng)標(biāo)性化樣機(jī)模塊配置肆肆肆印肆昨雎即插即用接口設(shè)計(jì)二次設(shè)備-微網(wǎng)能量管理層二次設(shè)備-微網(wǎng)能量管理層微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)爡^(qū)內(nèi)的分布式資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的智能管控。模擬操作響應(yīng)上級(jí)調(diào)度發(fā)電預(yù)測(cè)負(fù)荷預(yù)測(cè)模擬操作響應(yīng)上級(jí)調(diào)度發(fā)電預(yù)測(cè)負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)用功能用計(jì)算服務(wù)通用告警服務(wù)權(quán)限管理服務(wù)系統(tǒng)管理服務(wù)通用報(bào)表服務(wù)圖形界面服務(wù)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)用計(jì)算服務(wù)通用告警服務(wù)權(quán)限管理服務(wù)系統(tǒng)管理服務(wù)通用報(bào)表服務(wù)圖形界面服務(wù)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)分布式發(fā)電單元監(jiān)控綠能監(jiān)控分布式發(fā)電單元監(jiān)控綠能監(jiān)控支排平臺(tái)操作系續(xù)硬件平臺(tái)TRU64,AIX,Solaris,HPUX,Unu操作系續(xù)硬件平臺(tái)裝置特點(diǎn)支持分層分區(qū)的控制架構(gòu)和控制模式支持多種運(yùn)行控制模式在線自適應(yīng)切換>適應(yīng)星式、環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)型、共母線等多種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)>支持Modbus、61850、GOOSE等多種通訊規(guī)約額定電壓輸入/輸出信號(hào)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)運(yùn)行模式功能直流轉(zhuǎn)供、儲(chǔ)能支援、故障退出等采樣功能多路交/直流量采集輔助功能SOE、錄波裝置應(yīng)用>南京祿口交直流微電網(wǎng)>連云港多端直流環(huán)網(wǎng)微電網(wǎng)>浙江蕭山多元融合彈性低壓直流微電網(wǎng)南瑞集團(tuán)有限公司2.關(guān)鍵技術(shù)二次設(shè)備-微網(wǎng)就地控制層二次設(shè)備-微網(wǎng)就地控制層安裝于微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的并網(wǎng)接口處，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并/離網(wǎng)運(yùn)行模式快速切換控制，集保護(hù)、測(cè)控、通訊、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、電能表抄表、光纖遠(yuǎn)跳、同期合閘與同期調(diào)節(jié)控制于一體，支持DL/T860建模、IEC61850通信規(guī)約。(2)區(qū)域測(cè)控保護(hù)終端安裝于微電網(wǎng)匯流母線處，可實(shí)現(xiàn)6-10條線路的保護(hù)、測(cè)控功能，具備通訊、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、電能表抄表、光纖遠(yuǎn)跳、同期合閘與同期調(diào)節(jié)控制等功能，支持DL/T860建模、實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷監(jiān)測(cè)、控制與管理，管理電動(dòng)汽車、變壓器、有源濾波器、大用戶等負(fù)荷，支持負(fù)荷需求響應(yīng)、區(qū)域負(fù)荷的功率分配、負(fù)荷分級(jí)控制等功能。南瑞集團(tuán)有限公司3.工程實(shí)踐鹿西島并網(wǎng)型海島微電網(wǎng)鹿西島并網(wǎng)型海島微電網(wǎng)鹿西島微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)鹿西島微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)總投通有功功率控制策略投退圓無功功車控制策略投退有功功率控制1=微網(wǎng)2=微網(wǎng)聯(lián)合做網(wǎng)有功功率控制策略投退副峰填谷定功率控制限功率控制自平街控制負(fù)荷預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行無功功率控制12做網(wǎng)22微網(wǎng)聯(lián)合微網(wǎng)無功功率控制策略投通定電壓控制定功率因數(shù)控制哪發(fā)電預(yù)測(cè)功率平滑高網(wǎng)模式井網(wǎng)模式鹿西島微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)鹿西島微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)總有功4677.00負(fù)荷總有功15057.00負(fù)荷總無功0.00霉電池儲(chǔ)能超級(jí)電容儲(chǔ)能一次接線圖分布式發(fā)電電度量監(jiān)視天天用詳南瑞集團(tuán)有限公司國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“區(qū)域智能電網(wǎng)綜合示范工程”韋國(guó)力電網(wǎng)含分布式能源的微網(wǎng)控制與優(yōu)化技術(shù)國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“區(qū)域智能電網(wǎng)綜合示范工程”韋國(guó)力電網(wǎng)含分布式能源的微網(wǎng)控制與優(yōu)化技術(shù)同率上元時(shí)電狀代行的元代西沙群島微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)fER電E11南瑞集團(tuán)有限公司連云港自貿(mào)區(qū)農(nóng)培中心附近的3個(gè)小區(qū)建設(shè)一套低壓柔性直流互聯(lián)系統(tǒng)，直流電壓等級(jí)為DC750V,供電半徑覆蓋農(nóng)培中心周邊1.5公里，通過3臺(tái)200kW低壓交直流柔性接口裝置建立DC750V直流母線，常態(tài)化合環(huán)既時(shí)既W200kW*■白貿(mào)區(qū)農(nóng)地中心直流壞網(wǎng)葉白貿(mào)區(qū)農(nóng)地中心直流壞網(wǎng)網(wǎng)線網(wǎng)線光纖協(xié)鑫微網(wǎng)包含光伏350kW,儲(chǔ)能100kW*1h,風(fēng)機(jī)30kW