电网友好型微电网构建关键技术
1. 发展背景
- 概念起源：微电网（microgrid）概念最早由美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）于2002年提出。
- 国内定义：国家发改委、国家能源局于2017年给出微电网的基本定义，指出微电网是由分布式电源、用电负荷、配电设施监控和保护装置等组成的小型发配用电系统，系统容量原则上不大于20兆瓦。
- 应用场景：
- 分布式电源高渗透率地区微电网
- 高海湾区无电地区微电网
- 园区级多能互补型微电网
- 商企建筑“光储直柔”微电网
2. 关键技术
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规划设计技术：
- 主配微一体化协同规划技术
- 蜂窝状、花瓣状等配电网标准网架设计
- 中短期规划场景生成技术
- 主配微一体优化规划技术
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一次设备灵活化提升技术：
- 自主可控标准化功率模组构建
- 模块化设计和软件模块化组态
- 功率无感化分配
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二次系统能量多场景交互技术：
- 微网能量管理系统主动管理多种能源接入
- 多种功率变换单元实现灵活控制
- 多种运行状态下的智能管控
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微电网稳定控制技术：
- 基于微网智能控制器的快速控制
- 动态自适应控制方法
- 多维安全域空间建模可视化
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微电网保控融合技术：
- 解合环及负荷转供控制策略
- 故障隔离、自愈及负荷转供的全过程管控
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主配微能量调控技术：
- 从省-地-县/配分层平衡安全约束及调度模式
- 多级协同进行控制目标分解调节
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运营运行协同优化的分布式交易技术：
- 紧急情况下直接下发调节指令
- 日常调节通过管理信息大区建立微网聚合运营管理模块
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一次组网设备柔性互联装置：
- 智能直流配电单元
- 模块化设计，具有保护、测控、通讯、计量功能
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二次设备-微网能量管理层：
- 实时监视与控制
- 发电预测、能量管理、负荷预测等功能
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二次设备-微网协调控制层：
- 区域协调控制装置实现快速解合环、保护和稳定控制
- 支持多种运行控制模式
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二次设备-微网就地控制层：
- 微网并网接口装置实现并/离网运行模式切换
- 区域测控保护终端实现保护、测控功能
- 负荷控制器实现负荷监测、控制与管理
3. 工程实践
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鹿西岛微电网：
- 监控及能量管理系统
- 运行监控、发电/负荷预测、并离网自动切换等功能
- 系统总有功功率：4677.00 kW
- 系统总无功功率：0.00 kVar
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三沙永兴岛微电网：
- 光伏发电站和储能配置
- 柴油发电机交替使用，提升了安全经济与清洁低碳水平
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连云港农培基地微电网：
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苏州协鑫工研院微能网：
4. 总结展望
- 发展趋势：微电网作为消纳分布式新能源、推动国家双碳目标的有效手段将快速发展。
- 挑战：大量以新能源为主体的微电网无序接入配电网，将给配电网的安全稳定运行带来巨大风险与挑战。
- 构建方向：需从微电网规划建设、运行管控、核心装备等方面考虑，构建电网友好型微电网，实现与配电网、大电网的协同发展。
以上总结全面涵盖了微电网的关键技术和工程实践，并强调了其在当前和未来的发展趋势与挑战。
