微電網(wǎng)概念的提出

目錄微電網(wǎng)概念的提出微電網(wǎng)的定義微電網(wǎng)的重要意義微電網(wǎng)國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r微電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)研究2微電網(wǎng)的發(fā)展背景目前，電力部門大多把投資集中在火電、水電以及核電等大型集中電源和超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)的建設(shè)上。電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大:其成本高，運(yùn)行難度大，難以適應(yīng)用戶越來越高的安全和可靠性要求以及多樣化的供電需求，電煤緊張、遠(yuǎn)距離輸電比較大的風(fēng)險、能源結(jié)構(gòu)不合理。3大規(guī)模的停電事故1996年7月，美國愛達(dá)荷州輸電線路發(fā)生故障，使美國西部15個州和加拿大、墨西哥的部分地區(qū)斷電，波及200萬人；1998年1月，由于凍雨使電線凍結(jié)折斷，加拿大東部300萬人在7余天中失去電力供應(yīng)；1999年12月，約360萬個法國家庭由于暴風(fēng)雨而遭遇停電數(shù)日；2003年8月14日美國東北部部分地區(qū)以及加拿大東部地區(qū)出現(xiàn)大范圍停電，受影響的人在加拿大有三分之一的人口即有一千萬，在美國有四千萬；我國2008年初春一場歷史罕見的冰雪災(zāi)害，在全國范圍內(nèi)造成36740條10kV及以上電網(wǎng)電力線路、2016座35kV及以上變電站停運(yùn),導(dǎo)致3330多萬戶、約1.1億人口停電，給經(jīng)濟(jì)、社會和人民生活造成了極為嚴(yán)重的影響。4發(fā)展分布式電源比通過改造電網(wǎng)來加強(qiáng)安全更加簡便、快捷。它為解決集中式發(fā)電的缺點(diǎn)以及可再生能源發(fā)電的聯(lián)網(wǎng)找到了突破口。怎樣解決集中發(fā)電系統(tǒng)的不足？5微電網(wǎng)

分布式發(fā)電也稱分散式發(fā)電或分布式供能，一般指將相對小型的發(fā)電裝置(一般50MW以下)分散布置在用戶(負(fù)荷)現(xiàn)場或用戶附近的發(fā)電(供能)方式。分布式電源位置靈活、分散的特點(diǎn)極好地適應(yīng)了分散電力需求和資源分布，延緩了輸、配電網(wǎng)升級換代所需的巨額投資，同時，它與大電網(wǎng)互為備用也使供電可靠性得以改善。分布式發(fā)電分布式發(fā)電可以減少電網(wǎng)的總?cè)萘?，改善電網(wǎng)峰谷性能，提高供電可靠性，是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐，6分布式電源的不足

分布式電源盡管優(yōu)點(diǎn)突出，但本身存在諸多問題，主要體現(xiàn)在三方面：

1、分布式電源單機(jī)接人成本高、控制困難等。2、分布式電源相對大電網(wǎng)來說是一個不可控源，因此大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來處置分布式電源，以期減小其對大電網(wǎng)的沖擊。這就大大限制了分布式能源效能的充分發(fā)揮。3、分布式發(fā)電必須以負(fù)荷形式并入和運(yùn)行，即發(fā)電量必須小于安裝地用戶負(fù)荷，導(dǎo)致分布式發(fā)電能力在結(jié)構(gòu)上就受到了極大限制。7另外分布式發(fā)電改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)的許多特性，具體表現(xiàn)為：（1）分布式發(fā)電改變了整個配電網(wǎng)的潮流方向。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)的潮流是由變電站母線單向流入負(fù)荷，而分布式電源的接入使得呈放射狀的配電網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榱艘环N電源和用戶負(fù)荷相互交換能源和信息的網(wǎng)絡(luò)，這就使得電網(wǎng)的各種繼電保護(hù)裝置的保護(hù)整定值與機(jī)理都得發(fā)生一定的變化，相應(yīng)的對電網(wǎng)的保護(hù)配置也就有了更高的要求。（2）雖然配電網(wǎng)中的分布式電源容量規(guī)模較小，但大量小規(guī)模的分布式電源或大容量的分布式電源接入電網(wǎng)后，對電網(wǎng)的動態(tài)和靜態(tài)的穩(wěn)定性、潮流方向、電能質(zhì)量及網(wǎng)損等諸多方面均會產(chǎn)生較大的影響，因此如何更好地優(yōu)化配置和協(xié)調(diào)控制用來保障電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠就成為了一個我們必須面對和解決的問題。8為協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源之間的這種矛盾，充分挖掘分布式能源的潛力，更好地促進(jìn)大規(guī)模分布式發(fā)電技術(shù)的整合與應(yīng)用，國內(nèi)外眾多的學(xué)者提出了微電網(wǎng)的概念。9相比傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)微電網(wǎng)的優(yōu)勢1、微電網(wǎng)接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離高壓或超高壓輸電，可以減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用；由于兼具發(fā)電、供熱、制冷等多種服務(wù)功能，分布式能源可以有效地實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，達(dá)到更高的能源綜合利用效率。10相比傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)微電網(wǎng)的優(yōu)勢2、黑啟動功能可以使停電時間最短并能幫助外部電網(wǎng)重新恢復(fù)正常運(yùn)行。3、微電網(wǎng)以非集中程度更高的方式協(xié)調(diào)分布式電源，因而可以減輕電網(wǎng)控制的負(fù)擔(dān)并能夠完全發(fā)揮分布式電源的優(yōu)勢。11微電網(wǎng)與大電網(wǎng)結(jié)合具有明顯的優(yōu)勢1、微電網(wǎng)的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)只針對微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)，而不針對具體的微源，解決了配電網(wǎng)中分布式電源的大規(guī)模接入問題，微電網(wǎng)可以靈活地處理分布式電源的連接和斷開，體現(xiàn)了“即插即用”特征。2、可以使得各種分布式發(fā)電設(shè)備的能力得到充分的利用，減小主干電網(wǎng)在負(fù)荷峰值期的負(fù)擔(dān)。12微電網(wǎng)與大電網(wǎng)結(jié)合具有明顯的優(yōu)勢3、可以增強(qiáng)供電可靠性并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。對某些特殊負(fù)荷，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)結(jié)合可以保障非常時期的供電，提高外部大電網(wǎng)的安全性。4、可以提高整個電網(wǎng)的運(yùn)行效率，同時也能減小對環(huán)境的污染。5、通過微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)更佳無功功率控制，減小諧波污染，提高電能質(zhì)量，為用戶提供“定制電力技術(shù)”服務(wù)。13微電網(wǎng)與大電網(wǎng)結(jié)合具有明顯的優(yōu)勢6、經(jīng)濟(jì)方面：通過縮短發(fā)電廠與負(fù)載的距離提高系統(tǒng)的無功供應(yīng)能力，從而改善電壓分布特征，消除配電和輸電瓶頸，降低在上層高壓網(wǎng)絡(luò)中的損耗，減少或至少延遲對新的輸電項(xiàng)目和大規(guī)模電廠系統(tǒng)的投資。7、市場方面：廣泛采用微電網(wǎng)可降低電價，優(yōu)化分布式發(fā)電可把經(jīng)濟(jì)實(shí)惠最大限度地帶個用戶。414微電網(wǎng)具有雙重角色，對于電力企業(yè)，微電網(wǎng)可視為一個簡單的可調(diào)度負(fù)荷，可以再數(shù)秒內(nèi)做出響應(yīng)以滿足傳輸系統(tǒng)的需要；對于用戶，可作為一個可定制的電源，降低饋線損耗，通過微電網(wǎng)儲能元件對當(dāng)?shù)仉妷汉皖l率提供支撐，或作為不可中斷電源，提高電壓下陷得校正。15微電網(wǎng)的兩個特征緊緊圍繞全系統(tǒng)的能量需求的設(shè)計理念向用戶提供多樣化的配電系統(tǒng)16微電網(wǎng)可以看成未來電力系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)，可作為輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)之后的第三級電網(wǎng)；相比目前的大電網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)具有顯著地經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。通過建立微電網(wǎng)可以使得分布式發(fā)電應(yīng)用于電力系統(tǒng)并發(fā)揮最大的潛能。17微電網(wǎng)及分布式電源對電力系統(tǒng)的影響1、對發(fā)電、輸電系統(tǒng)的影響在于，對新建集中式發(fā)電廠和遠(yuǎn)距離輸電線的需求將減少。2、對配電系統(tǒng)的影響在于，配電系統(tǒng)將發(fā)生根本性的變化，即配