08﹑微電網(wǎng)運(yùn)行與控制第二章

第二章微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)及在大電網(wǎng)中的作用§2-1微電網(wǎng)的基本組成§2-2微型電源控制器

§2-3電能管理系統(tǒng)§2-4微電網(wǎng)的保護(hù)§2-5微電網(wǎng)在大電網(wǎng)中的作用5/22/2025§2-1微電網(wǎng)的基本組成微電網(wǎng)為負(fù)荷和微型電源的集合，并作為一個(gè)單一的系統(tǒng)同時(shí)提供電能和熱能。

大多數(shù)微型電源必須基于電力電子接口技術(shù)，從而提供所需的靈活性，保證其控制運(yùn)行能夠作為單一的集成系統(tǒng)。微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題：每個(gè)微型電源可實(shí)現(xiàn)即插即用，并滿足本地用戶的需要，包括本地可靠性和安全的需要。微型電源的接口、控制和保護(hù)技術(shù)等；微電網(wǎng)的電壓控制、潮流控制、孤島運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷分配、保護(hù)、穩(wěn)定性以及總體的運(yùn)行等方面的問題；微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的并列操作以及能否平滑地進(jìn)入孤島運(yùn)行或離開孤島運(yùn)行狀態(tài)。5/22/2025§2-1微電網(wǎng)的基本組成微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)：5/22/2025§2-1微電網(wǎng)的基本組成針對(duì)于微電網(wǎng)特定的結(jié)構(gòu)形式，微電網(wǎng)應(yīng)該具有下述三個(gè)功能：微型電源控制器：微型電源裝配的功率和電壓控制器可以提供對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)和負(fù)荷變化等的快速響應(yīng)；電能管理系統(tǒng)：通過為每個(gè)微型電源控制器設(shè)置功率和電壓實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制，該功能的時(shí)間響應(yīng)為分鐘數(shù)量級(jí)；保護(hù)：微電網(wǎng)中具有電力電子接口的電源的保護(hù)需要采用專門的保護(hù)裝置。5/22/2025§2-2微型電源控制器

微電網(wǎng)的基本運(yùn)行取決于微型電源控制器的如下功能當(dāng)饋線上負(fù)荷的工作點(diǎn)變化時(shí)調(diào)節(jié)饋線的潮流；當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)荷變化時(shí)調(diào)節(jié)每個(gè)微型電源接口處的電壓以及當(dāng)系統(tǒng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，確保每個(gè)微型電源迅速承擔(dān)其所分配的負(fù)荷。系統(tǒng)能夠平滑地轉(zhuǎn)換到孤島運(yùn)行狀態(tài)和自動(dòng)地重新并入大電網(wǎng)。微型電源控制器的特點(diǎn)：在整個(gè)系統(tǒng)或電網(wǎng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，其響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)的，并采用本地測(cè)量的電壓和電流信號(hào)來控制微型電源。為實(shí)現(xiàn)即插即用的功能，微電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微型電源之間最好不采用快速通信技術(shù)，每個(gè)逆變器能夠按照預(yù)先設(shè)定的工作方式響應(yīng)負(fù)荷的變化，不需要來自其它地方或電源的數(shù)據(jù)。即微型電源可隨時(shí)投入到微電網(wǎng)中，而不需要改變系統(tǒng)中的已經(jīng)存在的控制和保護(hù)裝置。5/22/2025§2-3電能管理系統(tǒng)電能管理系統(tǒng)通過為每個(gè)微型電源控制設(shè)置功率和電壓的參考值來調(diào)節(jié)微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。確保微型電源為負(fù)荷提供所需的熱能和電能；保證微電網(wǎng)滿足大電網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)約；微型電源的排放和系統(tǒng)的損耗達(dá)到最?。粎⒖贾档脑O(shè)定準(zhǔn)則：使微型電源的運(yùn)行效率達(dá)到最大等。5/22/2025§2-4微電網(wǎng)的保護(hù)微電網(wǎng)中的繼電保護(hù)必須同時(shí)能夠響應(yīng)大電網(wǎng)和微電網(wǎng)的故障。對(duì)于大電網(wǎng)的故障，所需響應(yīng)可能是為了保護(hù)微電網(wǎng)中非常重要的負(fù)荷，應(yīng)該迅速地將這些負(fù)荷與大電網(wǎng)隔離開來。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)解列的速度取決于微電網(wǎng)中特定的負(fù)荷。在某些情況下，懸垂補(bǔ)償可用來保護(hù)關(guān)鍵的負(fù)荷而不需要將微電網(wǎng)與配電系統(tǒng)解列開來。如果故障發(fā)生在可運(yùn)行于孤島狀態(tài)的微電網(wǎng)內(nèi)部，則所需的保護(hù)是將饋線中最少可能的線路斷開，從而消除故障影響。在微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)圖中，區(qū)域4的故障可在最近的功率/電壓控制裝置中通過差動(dòng)電流測(cè)量法檢測(cè)出來，使得鄰近的斷路器將故障隔離開，從而使得微電網(wǎng)中其它部分受到的干擾達(dá)到最小。5/22/2025§2-5微電網(wǎng)在大電網(wǎng)中的作用當(dāng)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并列運(yùn)行時(shí)，它不能影響大電網(wǎng)的可靠性、保護(hù)方案以及引起其它的問題。微電網(wǎng)除了簡單地滿足對(duì)大電網(wǎng)無害之外，還應(yīng)該為大電網(wǎng)作出更多的貢獻(xiàn)。如果微電網(wǎng)可作為不間斷或可控制負(fù)荷，能夠響應(yīng)大電網(wǎng)運(yùn)行條件的改變進(jìn)行分流，則可以減小電力阻塞或其它威脅，從而使得大電網(wǎng)受益。微電網(wǎng)中的電力電子設(shè)備可設(shè)計(jì)為恒阻抗負(fù)荷、可調(diào)節(jié)負(fù)荷或可調(diào)度負(fù)荷等。一、負(fù)荷作為資源

微電網(wǎng)可認(rèn)為是電力系統(tǒng)中一個(gè)可控制的單元，在微電網(wǎng)內(nèi)電能和熱能可直接為本地用戶生產(chǎn)，電能和熱能的生產(chǎn)和使用都可實(shí)現(xiàn)控制。微電網(wǎng)可通過增加發(fā)電量來滿足自己的負(fù)荷需要或直接減小負(fù)荷來使得微電網(wǎng)的總負(fù)荷減小，即將最基本的減負(fù)荷能力建立在系統(tǒng)中。5/22/2025§2-5微電網(wǎng)在大電網(wǎng)中的作用發(fā)電和負(fù)載的共同、本地控制為微電網(wǎng)的核心，賦予了需求側(cè)管理特別的意義。微電網(wǎng)不是通過控制負(fù)載，調(diào)節(jié)其負(fù)荷曲線來滿足電力系統(tǒng)的要求，而是同時(shí)控制發(fā)電和負(fù)載，滿足微電網(wǎng)中用戶盡可能經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，并有可能實(shí)現(xiàn)不間斷供電的要求。二、動(dòng)態(tài)相互作用目前分布式發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用還非常少，因此它們對(duì)高壓輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響還可以不考慮。如果分布式發(fā)電越來越普及，則它們將影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。分布式發(fā)電與電力系統(tǒng)之間不良的動(dòng)態(tài)相互