微電網概念

微電網被看成未來電力係統中輸電網、配電網之後的第三級電網結構，已成為世界各國的國家能源戰略和未來電網發展戰略的重要組成部分。微電網的概念提出於21shijichuqi，shitongguojianliyizhongquanxindegainian
，shiyongxitongdefangfajiejuefengdianheguangfudengjianxiexingfenbushidianyuanbingwangdailaidegezhongwenti。weidianwangxitongshiyizhongjuyoufeichangdutehefuzadongtaitexingdexinxingzizhifagongdianxitong
，zaiyunxingmoshi、網絡拓撲結構
、電源配置
、控製策略和運行優化等方麵與傳統電力係統相比都具有非常大的差異性。文中以係統視角來研究概括了微電網典型特征、關鍵技術以及各種成果與展望，希望為我國微電網技術研究與應用推廣提供一種有益的方法指導和學術價值。

微電網的關鍵技術

微電網由於包含數量眾多、特(te)性(xing)各(ge)異(yi)的(de)多(duo)種(zhong)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)，而(er)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)的(de)動(dong)態(tai)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)和(he)能(neng)量(liang)管(guan)理(li)問(wen)題(ti)
，這(zhe)導(dao)致(zhi)了(le)微(wei)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)的(de)協(xie)調(tiao)運(yun)行(xing)與(yu)控(kong)製(zhi)機(ji)製(zhi)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)。為(wei)了(le)有(you)效(xiao)協(xie)調(tiao)控(kong)製(zhi)各(ge)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)來(lai)實(shi)現(xian)和(he)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)、經濟可靠的運行目標，需以係統的視角對微電網的規劃設計
、微電網的運行控製、微電網的保護及微電網的經濟運行等關鍵技術進行研究。

微電網的規劃設計：是研究開發微電網係統的第一階段內容，是保證係統安全穩定、經jing濟ji可ke靠kao運yun行xing的de重zhong要yao基ji礎chu，其qi目mu的de在zai滿man足zu係xi統tong的de穩wen定ding運yun行xing和he所suo轄xia負fu荷he需xu求qiu的de條tiao件jian下xia，通tong過guo優you化hua選xuan擇ze係xi統tong結jie構gou及ji電dian源yuan配pei置zhi
，實shi現xian和he滿man足zu微wei電dian網wang係xi統tong在zai規gui劃hua期qi間jian的de安an全quan穩wen定ding運yun行xing和he最zui小xiao化hua的de係xi統tong投tou資zi成cheng本ben目mu標biao
，微wei電dian網wang規gui劃hua設she計ji主zhu要yao涵han蓋gai了le具ju有you能neng源yuan互hu補bu特te性xing的de多duo種zhong混hun合he分fen布bu式shi電dian源yuan組zu合he類lei型xing、分布式電源的選型
、運行方式、優化目標
、運行策略與約束條件、優化算法以及係統網絡結構設計等關鍵內容。

微電網的運行控製：是實現和保證微電網係統安全穩定
、經(jing)濟(ji)可(ke)靠(kao)運(yun)行(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，是(shi)實(shi)現(xian)單(dan)元(yuan)級(ji)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)控(kong)製(zhi)和(he)係(xi)統(tong)級(ji)的(de)微(wei)電(dian)網(wang)控(kong)製(zhi)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)層(ceng)麵(mian)間(jian)的(de)協(xie)調(tiao)協(xie)作(zuo)優(you)化(hua)。微(wei)電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)微(wei)電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)、運行控製策略、各分布式電源的控製方法(包含逆變控製)以及多分布式電源間的協調控製方法等關鍵內容。

微電網的保護：是指當微電網發生故障時而能夠快速識別、dingweijiqiechuguzhangbinghuifuxitonganquanwendingyunxingdeyizhongguanjianjishu。bingwangyunxingmoshideguzhangzhuyaotixianzaiweidianwangwaibuguzhangyuneibuguzhang，genjubutongdeguzhangweizhixuanqudexiangyingguzhangbaohucelveerpaichuguzhang。liwangyunxingmoshideguzhangzhuyaotixianzaidianyuanguzhangyukuixianguzhang，jinercaiyongdianyuanbaohuhuokuixianbaohufangfapaichuguzhang。

微電網的經濟運行：shishixianhebaozhengweidianwangxitongjingjixiaoyihehuanjingxiaoyidedisanjieduanguanjianjishu

，yeshijianyanweidianwangguihuashejiyukongzhifanganyouliedezuizhongtixian。weidianwangdejingjiyunxingyouhuawentiyingchongfenkaolvweidianwangdeyunxingfangshi
、優化調度目標、經濟效益和環境效益
、優化算法、優化調度策略以及運行約束條件等重要因素
，進而在滿足負荷供電質量和供電可靠性的基礎上切實實現最大化利用可再生能源

、減少溫室氣體排放和降低係統電力成本。

微電網的典型特征

微電網係統由於包含有數量眾多、特性各異的多種分布式電源而成為一個大規模
、非線性、多約束和多時間的多維度複雜係統，具有複雜性、非線性
、適應性、開放性
、空間層次性、組織性和自組織性
、動態演化性等複雜係統特征
，屬於一類變量眾多
、運行機製複雜、不確定性因素作用顯著的特殊的複雜巨係統。因此
，微電網技術的研究與開發應用應首先對其典型特征有全麵的認識和掌握。

微電網的構造理念是將分布式電源靠近用戶側進行配置供電，輸電距離相對較短，其負荷特性
、分布式電源的布局以及電能質量要求等各種因素決定了微電網在容量規模及電壓等級

、結構模式和控製模式等主要方麵呈現有別於傳統電力係統的典型特征：

①容量及電壓等級：微電網的容量規模相對較小，其電壓等級常為低壓或者中壓等級;

②結構模式：微電網按照供電製式可分為交流、直流和交直流混合三種不同結構，技術最成熟，應用最廣泛的是交流微電網結構;

③控製模式：微電網主要有對等控製模式和主從控製模式兩種，主從控製模式仍是目前國內外微電網實驗係統與示範工程的主流。

微電網的成果與展望

成果：針對當前世界各國和地區已建立的各種微電網實驗室係統與示範工程項目

，表1概gai括kuo分fen析xi了le國guo內nei外wai典dian型xing微wei電dian網wang係xi統tong的de典dian型xing特te征zheng以yi及ji所suo采cai用yong的de關guan鍵jian技ji術shu，充chong分fen體ti現xian了le世shi界jie各ge國guo對dui微wei電dian網wang技ji術shu的de不bu斷duan探tan索suo與yu研yan究jiu，為wei進jin一yi步bu擴kuo大da微wei電dian網wang技ji術shu研yan究jiu與yu應ying用yong奠dian定ding了le堅jian實shi的de基ji礎chu。

展望：為了進一步深入推進我國微電網技術的研究和開發應用，筆者認為一些亟待解決的微電網新技術包括：大容量的多級混合微電網技術、智能微電網技術、直流微電網技術、微電網的多代理控製技術、麵向整個微電網係統的各種仿真和應用工具軟件開發

，以及微電網多方向潮流交換的高智能型繼電保護技術與產品等。

微電網是實現分布式發電技術大規模應用、有效提高係統供電可靠性的一種新型自治電力係統

，基於以上對微電網的典型特征及關鍵技術進行的總結和分析可知：

①微電網是一個非線性、多約束、多時間尺度和多維度的複雜係統
，應以係統角度深入了解微電網的典型特征和關鍵技術，才能科學研究和開發應用微電網。

②為了實現微電網整個係統安全、穩定、可靠和經濟運行目標，應在綜合考慮微電網典型特征的基礎上，遵循因地製宜、因時製宜的設計原則，合理選擇微電網各關鍵技術。

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