愛浦小知識之微電網(wǎng)應(yīng)用場景及應(yīng)用模式

微電網(wǎng)應(yīng)用場景及應(yīng)用模式1)

并網(wǎng)運行模式并網(wǎng)模式是指微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并列運行，通過對微電網(wǎng)內(nèi)部分布式能源的合理調(diào)度，協(xié)調(diào)微電網(wǎng)和外網(wǎng)之間的關(guān)系，達到合理化利用微電網(wǎng)內(nèi)部的資源設(shè)備，同時滿足上層電網(wǎng)對微電網(wǎng)的某些輔助服務(wù)的需求目的。此狀態(tài)下，對大電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)可看做一個可控的電源或負荷，電網(wǎng)調(diào)度中心對微電網(wǎng)有一定的負荷或發(fā)電曲線調(diào)節(jié)需求。2)

離網(wǎng)運行模式離網(wǎng)運行模式是指微電網(wǎng)與大電網(wǎng)解裂運行，微電網(wǎng)依靠自身的主電源建立自身電壓和頻率。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通過對儲能系統(tǒng)的充放電管理，調(diào)節(jié)分布式電源如燃料電池、柴油發(fā)電機的出力調(diào)度、負荷側(cè)的控制等，確保微電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電與需求的實時功率平衡，防止儲能電池的過充與過放，保證微電網(wǎng)的長期穩(wěn)定運行。微網(wǎng)離網(wǎng)運行模式主要應(yīng)用于偏遠無電地區(qū)、海島、關(guān)鍵軍事區(qū)供電領(lǐng)域，也可作為后備電源，實現(xiàn)大電網(wǎng)停電后的短時供電。3)

并離網(wǎng)切換過程當外部電網(wǎng)發(fā)生故障或微網(wǎng)需要主動離網(wǎng)運行時，微網(wǎng)可以迅速斷開并網(wǎng)開關(guān)與外部電網(wǎng)脫離，轉(zhuǎn)入離網(wǎng)運行模式；當外部電網(wǎng)恢復(fù)正?；蛭⒕W(wǎng)需要主動并網(wǎng)時，微網(wǎng)應(yīng)重新并入外部電網(wǎng)。這一過程，稱為微電網(wǎng)的并離網(wǎng)切換過程。微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換過程是保證微網(wǎng)穩(wěn)定運行和供電可靠性的關(guān)鍵。微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換根據(jù)是否停電可劃分為短時停電的有縫切換和不停電的無縫切換。微電網(wǎng)主要應(yīng)用技術(shù)1)

微網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)微電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)主要包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及分布式發(fā)電單元類型、容量、位置的選擇與確定。根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)的負荷和可利用能源情況，綜合考慮設(shè)備的運行特性、初期投資與運行維護費用、能源利用效率、環(huán)境友好程度及系統(tǒng)控制策略等因素，通過優(yōu)化計算確定微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和分布式發(fā)電單元的配置信息，實現(xiàn)整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟性化。2)

微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)協(xié)調(diào)控制技術(shù)是微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)和保障，是構(gòu)建微電網(wǎng)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，同時也是協(xié)調(diào)網(wǎng)內(nèi)軟硬件系統(tǒng)實現(xiàn)既定控制目標的關(guān)鍵支撐技術(shù)。與此同時，微電網(wǎng)本身具有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靈活、電源類型多樣、控制方式復(fù)雜、運行模態(tài)多的特點，其運行控制更具難度。具體體現(xiàn)為微電網(wǎng)中分布式電源種類豐富，既含有傳統(tǒng)的電機等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，又包含新型的光伏蓄電池等直流型設(shè)備；既含有燃氣輪機等動態(tài)響應(yīng)較慢的原動裝置，也含有快速動作的電力電子裝置。外部環(huán)境的光照、溫度等變量甚至跨越了秒級、分鐘級、小時級等不同的時間尺度，既包括并網(wǎng)、離網(wǎng)運行穩(wěn)態(tài)運行過程，也包括并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換、短路故障等暫態(tài)運行過程，因此系統(tǒng)的運行控制需要綜合考慮不同設(shè)備、不同控制目標的時間響應(yīng)差異性和相關(guān)性，針對系統(tǒng)運行工況，合理制定運行控制策略。

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微電網(wǎng)的能量管理技術(shù)微電網(wǎng)能量管理的作用是根據(jù)微電網(wǎng)運行監(jiān)控系統(tǒng)中存儲的包括各種微電源出力、負荷功率、氣象資料在內(nèi)的各種歷史數(shù)據(jù)以及未來一段時間的氣象數(shù)據(jù)和負荷信息，進行風電、光伏出力預(yù)測和負荷預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果和優(yōu)化控制目標編制風機、光伏、負荷的投切計劃、儲能系統(tǒng)的充放電計劃以及各種設(shè)備的檢修計劃，從而實現(xiàn)微電網(wǎng)實時功率分配和運行優(yōu)化，并通過系統(tǒng)分析提高微電降，如果不能及時切除故障，將可能擴大故障范圍，引起連鎖反應(yīng)，甚至造成主網(wǎng)電壓崩潰的嚴重后果。因此微電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計既需要處理大容量的信息接入，又要保證緊急情況控制和保護的快速性?；谝陨显颍瑖鴥?nèi)微電網(wǎng)項目的運行控制構(gòu)架中一些廠家和科研院所提出了監(jiān)視網(wǎng)和控制網(wǎng)分離的微電網(wǎng)三層兩網(wǎng)的自動化與保護系統(tǒng)架構(gòu)。優(yōu)化控制與監(jiān)視層具備傳統(tǒng)SCADA以及系統(tǒng)經(jīng)濟運行功能，根據(jù)系統(tǒng)的預(yù)測與運行信息，做出系統(tǒng)決策。優(yōu)化控制與監(jiān)視層通過監(jiān)視網(wǎng)IEC61850MMS與各層設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，保證監(jiān)控數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)調(diào)控制與保護層進行微電網(wǎng)的區(qū)域保護以及整個微電網(wǎng)的快速穩(wěn)定控制。協(xié)調(diào)控制與保護層的中央控制器通過控制網(wǎng)IEC61850GOOSE與就地控制設(shè)備交互必要的可定制的GOOSE信息，減少冗余信息在控制網(wǎng)的傳輸，保證數(shù)據(jù)獲取和控制的快速性。協(xié)調(diào)控制與保護層的微電網(wǎng)區(qū)域保護裝置通過SV與