微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及方向研究

微電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及方向研究摘要：微電網(wǎng)已成為一些發(fā)達(dá)國家解決電力系統(tǒng)眾多問題的一個(gè)重要輔助手段。微電網(wǎng)以其更具彈性的方式協(xié)調(diào)分布式電源，從而促進(jìn)充分發(fā)揮分布式發(fā)電的作用。本文主要介紹了微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)以及國外的發(fā)展情況，并對國內(nèi)的發(fā)展前景作出分析。關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電，微電網(wǎng)，CERTS1.微電網(wǎng)產(chǎn)生背景： 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力需求迅速增長,電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,超大規(guī)模電力系統(tǒng)的弊端也日益凸現(xiàn),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。尤其在近年來世界范圍內(nèi)接連發(fā)生幾次大面積停電事故,2008年年初中國南方冰災(zāi)還是在汶川震災(zāi)期間,中國電網(wǎng)都發(fā)生了大面積的停電,電網(wǎng)的脆弱性充分暴露了出來。分布式發(fā)電可以提供傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)無可比擬的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,具有污染少、可靠性高、能源利用效率高,同時(shí)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,它與大電網(wǎng)互為備用也使供電可靠性得以改善。歐美等發(fā)達(dá)國家已開始廣泛研究能源多樣化的、高效和經(jīng)濟(jì)的分布式發(fā)電系統(tǒng),并取得了突破性進(jìn)展。盡管分布式電源優(yōu)點(diǎn)突出,但本身存在諸多問題,如分布式電源單機(jī)接入成本高、控制困難等。另外,為減小分布式電源對大電網(wǎng)的沖擊,大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來處置分布式電源,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),分布式能源必須馬上退出運(yùn)行。這就大大限制了分布式能源的充分發(fā)揮,也間接限制了對新能源的利用為了降低DG帶來的不利影響,同時(shí)發(fā)揮DG積極的輔助作用,一個(gè)較好的解決方法就是把DG和負(fù)荷一起作為配電子系統(tǒng)———微網(wǎng)(Micro-grid)2.微電網(wǎng)技術(shù)概念: 在不改變現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下，為了削弱分布式電源對其的沖擊和負(fù)面影響，美國電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(TheConsortiumforElectricReliabilityTechnologySolutions，CERTS)提出了一種能更好地發(fā)揮分布式發(fā)電潛能的一種組織形式——微電網(wǎng)(MicroGrid)。微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成的系統(tǒng),它可同時(shí)提供電能和熱量;微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換,并提供必要的控制;微電網(wǎng)相對于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元,并可同時(shí)滿足用戶對電能質(zhì)量和供電安全等方面的要求。相應(yīng)地把微電網(wǎng)中的分布式電源叫做微型電源(MicroSource)，簡稱微源(MS)。微電網(wǎng)是規(guī)模較小的分散的獨(dú)立系統(tǒng)，它采用了大量的現(xiàn)代電力技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)電、光伏發(fā)電，燃料電池，儲能設(shè)備等并在一起，直接接在用戶側(cè)。對于大電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)可被視為電網(wǎng)中的一個(gè)可控單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)動作以滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求；對用戶來說，微電網(wǎng)可以滿足他們特定的需求，如增加本地可靠性、降低饋線損耗、保持本地電壓穩(wěn)定、通過利用余熱提高能量利用的效率及提供不間斷電源等。微電網(wǎng)和大電網(wǎng)通過PCC進(jìn)行能量交換，雙方互為備用，從而提高了供電的可靠性。微電網(wǎng)概念提出后迅速受到各國相關(guān)部門和研究機(jī)構(gòu)的重視，美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家相繼建立了微電網(wǎng)試驗(yàn)平臺和試點(diǎn)工程，在微電網(wǎng)研究方面也已取得很多成果。我國微電網(wǎng)研究還處于起步階段，但已經(jīng)引起了國家相關(guān)部門、科研院所等的高度重視，并已開展了對此問題的相關(guān)研究。3.微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)： 微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,微網(wǎng)中包含有多個(gè)DG（DistributedGeneration，分布式發(fā)電）和儲能系統(tǒng),聯(lián)合向負(fù)荷供電，整個(gè)微網(wǎng)對外是一個(gè)整體，通過斷路器與上級電網(wǎng)相聯(lián)。微網(wǎng)中DG可以是多種能源形式(光電、風(fēng)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)等)，還可以以熱電聯(lián)產(chǎn)(combinedheatandpower,CHP)或冷熱電聯(lián)產(chǎn)(combinedcoldheatandpower,CCHP)形式存在,就地向用戶提供熱能,提高DG利用效率。 在圖1中微網(wǎng)有A、B、C三條饋線，其中A、C饋線中含有重要負(fù)荷，安裝有多個(gè)DG,饋。B為非重要負(fù)荷，必要時(shí)可將其切斷。圖1：微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。 饋線A中含有一個(gè)運(yùn)行于CHP的DG，同時(shí)向用戶提供熱能和電能。當(dāng)外界大電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)停電或有電力質(zhì)量問題時(shí)，微網(wǎng)可以通過主斷路器切斷與外界聯(lián)系，從而進(jìn)入孤立運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)微網(wǎng)全部由DG供電，饋線B通過公共母線得到電能正常運(yùn)行。如果系統(tǒng)需要，可以斷開饋線B停止對非重要負(fù)荷供電。當(dāng)故障解除之后,主斷路器重新合上，微網(wǎng)重新恢復(fù)和主電網(wǎng)同步運(yùn)行，保證系統(tǒng)平穩(wěn)的恢復(fù)到并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。各分布式電源的功率輸出大小由能量管理器統(tǒng)一調(diào)節(jié)。在微電網(wǎng)這種結(jié)構(gòu)下，多個(gè)DG就地向重要負(fù)荷提供電能和電壓支持，有效降低了負(fù)荷對大電網(wǎng)的依賴，分擔(dān)了大電網(wǎng)的供電壓力，減小了遠(yuǎn)距離輸電損耗。 微電網(wǎng)解決了DERs的并網(wǎng)問題，并且由于所采用的先進(jìn)的電力電子技術(shù)是靈活可控的，因此微電網(wǎng)可以利用DERs對微電網(wǎng)的潮流流動進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。概括起來微電網(wǎng)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）微網(wǎng)提供了一個(gè)有效集成應(yīng)用DG的方式,繼承擁有了所有單獨(dú)DG系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)。（2）微網(wǎng)作為一個(gè)獨(dú)立的整體模塊,不會對大電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響,不需要對大電網(wǎng)的運(yùn)行策略進(jìn)行修改。（3）微網(wǎng)可以以靈活的方式將DG接入或斷開,即DG具有“即插即用”(plug-and-play)的能力。（4）DG并網(wǎng)的許多問題都是由DG響應(yīng)速度慢、慣性小的特點(diǎn)引起的,多個(gè)DG聯(lián)網(wǎng)的微網(wǎng)增加了系統(tǒng)容量,并有相應(yīng)的儲能系統(tǒng)(蓄電池儲能系統(tǒng)、飛輪儲能系統(tǒng)等)，使系統(tǒng)慣性增大，減弱電壓波動和電壓閃變現(xiàn)象，改善電能質(zhì)量。（5）微網(wǎng)在上級網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)可以孤立運(yùn)行繼續(xù)保障供電,提高供電可靠性。微電網(wǎng)作為對單一大電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，其廣泛應(yīng)用的潛力巨大。目前，目前，世界上一些主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，如美國、歐盟、日本和加拿大等，都開展了對微電網(wǎng)的研究。4.微電網(wǎng)國內(nèi)外研究狀況： 美國最早提出了微電網(wǎng)概念，近年來，其微電網(wǎng)研究一直在有條不紊地進(jìn)行著。美國的微電網(wǎng)研究項(xiàng)目主要受到了美國能源部的電力提供和能源可靠性辦公室、加州能源委員會的資助，其研究的重點(diǎn)主要集中在滿足多種電能質(zhì)量的要求、提高供電的可靠性、降低成本和實(shí)現(xiàn)智能化等方面。 歐洲D(zhuǎn)ERs的研究和發(fā)展主要考慮的是有利于滿足能源用戶對電能質(zhì)量的種要求以及歐洲電網(wǎng)的穩(wěn)定和環(huán)保要求等。微電網(wǎng)被認(rèn)為是未來電網(wǎng)的有效支撐，它能很好地協(xié)調(diào)電網(wǎng)和DERs之間的矛盾，充分發(fā)揮DERs的優(yōu)勢。歐洲各國對微電網(wǎng)的研究越來越重視，近幾年來各國之間開展了許多合作和研討。2005年，歐洲提出“SmartPowerNetworks”概念，歐盟微電網(wǎng)項(xiàng)目(EuropeanCommissionProjectMicro-grids)給出的定義是利用一次能源；使用微型電源，分為不可控、部分可控和全控三種，并可冷、熱、電三聯(lián)供；配有儲能裝置；使用電力電子裝置進(jìn)行能量調(diào)節(jié)。 目前日本在微電網(wǎng)示范工程的建設(shè)方面處于世界領(lǐng)先地位。日本政府十分希望可再生能源(如風(fēng)能和光伏發(fā)電)能夠在本國的能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮越來越大的作用，但是這些可再生能源的功率波動性降低了電能質(zhì)量和供電的可靠性。微電網(wǎng)能夠通過控制原動機(jī)平衡負(fù)載的波動和可再生能源的輸出來達(dá)到電網(wǎng)的能量平衡，例如配備有儲能設(shè)備的微電網(wǎng)能夠補(bǔ)償可再生能源斷續(xù)的能量供應(yīng)。因此從大電網(wǎng)的角度看，該微電網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)恒定的負(fù)荷。這些理念促進(jìn)了微電網(wǎng)在日本的發(fā)展，使日本的微電網(wǎng)對于儲能和控制十分重視。有日本學(xué)者提出了靈活可靠性和智能電量供給系統(tǒng)（flexiblereliabilityandintelligentelectricalenergydeliverysystem，F(xiàn)RIENDS），利用FACTS元件快速靈活的控制性能實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)能量結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。 2008年初的冰雪天氣導(dǎo)致我國發(fā)生大面積停電，暴露了我國現(xiàn)有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在保障用戶供電方面所存在的薄弱環(huán)節(jié)。微電網(wǎng)既可以聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，又可以孤島運(yùn)行，能保證在惡劣天氣下對用戶供電。微電網(wǎng)在滿足多種電能質(zhì)量要求和提高供電可靠性等方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，使它完全可以作為現(xiàn)有骨干電網(wǎng)的一個(gè)有益而又必要的補(bǔ)償。另一方面，我國“十一五”規(guī)劃綱要提出了建成5GW風(fēng)電的發(fā)展目標(biāo)，在不久的將來將有風(fēng)電和光伏等DERs不斷接入電網(wǎng)。微電網(wǎng)在協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與DERs間的矛盾，充分挖掘分布式能源為電網(wǎng)和用戶所帶來的價(jià)值和效益等方面具有優(yōu)勢，使其能夠在中國未來電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮很重要的作用。但是，中國微電網(wǎng)的發(fā)展尚處在起步階段。5.微電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)： 5.1微電網(wǎng)控制： 微電網(wǎng)控制主要主要有三種經(jīng)典的控制方法： （1）基于電力電子技術(shù)的“即插即用”與“對等”的控制思想該方法根據(jù)微電網(wǎng)控制要求,靈活選擇與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相類似的下垂特性曲線進(jìn)行控制，將系統(tǒng)的不平衡功率動態(tài)分配給各機(jī)組承擔(dān),具有簡單、可靠、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。但該方法沒有考慮系統(tǒng)電壓與頻率的恢復(fù)問題，也就是類似傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)中的二次調(diào)整問題。因此，在微電網(wǎng)遭受嚴(yán)重?cái)_動時(shí)，系統(tǒng)的頻率質(zhì)量可能無法保證。此外，該方法沒有討論在微電網(wǎng)運(yùn)行模式切換時(shí)的過渡過程。 （2）基于功率管理系統(tǒng)的控制該方法根據(jù)微電網(wǎng)控制要求，靈活選擇與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相類似的下垂特性曲線進(jìn)行制，將系統(tǒng)的不平衡功率動態(tài)分配給各機(jī)組承擔(dān)，具有簡單、可靠、易于實(shí)現(xiàn)的特。但該方法沒有考慮系統(tǒng)電壓與頻率的恢復(fù)問題，也就是類似傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)中的二次整問題，因此，在微電網(wǎng)遭受嚴(yán)重?cái)_動時(shí)，系統(tǒng)的頻率質(zhì)量可能無法保證。此外，該法沒有討論在微電網(wǎng)運(yùn)行模式切換時(shí)的過渡過程。 （3）基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)控制方法： 該方法將傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的多代理技術(shù)應(yīng)用于微電網(wǎng)控制系統(tǒng)。代理的自治性、反應(yīng)能力、自發(fā)行為等特點(diǎn),正好滿足微電網(wǎng)分散控制的需要，提供了一個(gè)能夠嵌入各種控制性能但又無需管理者經(jīng)常出現(xiàn)的系統(tǒng)。但目前多代理技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用多集中于協(xié)調(diào)市場交易、對能量進(jìn)行管理方面,還未深入到對微電網(wǎng)中的頻率、電壓等進(jìn)行控制的層面。要使多代理技術(shù)在微電網(wǎng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮更大作用,仍有大量研究工作需要進(jìn)行。 5.2微電網(wǎng)的保護(hù)： 微電網(wǎng)的保護(hù)與傳統(tǒng)保護(hù)有著極大的不同，典型表現(xiàn)有：潮流的雙向流通；微電網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行與獨(dú)立運(yùn)行種工況下,短路電流大小不同且差異很大。因此，如何在獨(dú)立和并網(wǎng)兩種運(yùn)行工況下均能對微電網(wǎng)內(nèi)部故障做出響應(yīng)以及在并網(wǎng)情況下快速感應(yīng)大電網(wǎng)故障，同時(shí)保證保護(hù)的選擇性、快速性、靈敏性與可靠性，是微電網(wǎng)保護(hù)的關(guān)鍵，也是微電網(wǎng)保護(hù)的難點(diǎn)。傳統(tǒng)的電流保護(hù)顯然無法滿足微電網(wǎng)保護(hù)的特殊要求。目前，針對單相接地故障與線間故障，有學(xué)者提出了基于對稱電流分量檢測的保護(hù)策略。該方法以超過一定閾值的零序電流分量和負(fù)序電流分量作為主保護(hù)的啟動值，將傳統(tǒng)的過電流保護(hù)與之結(jié)合可取得良好的效果。雖然國際上已有學(xué)者研制出微電網(wǎng)保護(hù)的硬件裝置，但人們?nèi)栽趯Ω油晟频谋Ｗo(hù)策略進(jìn)行積極探索。發(fā)電機(jī)和負(fù)荷容量對保護(hù)的影響，不同類型發(fā)電機(jī)（如基于變流器與不基于變流器）對保護(hù)的影響及微電網(wǎng)不同運(yùn)行方式和不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對保護(hù)的影響等問題都是微電網(wǎng)保護(hù)策略研究中所關(guān)注的重點(diǎn)。 5.3微電網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)：微電網(wǎng)的接入標(biāo)準(zhǔn)也是人們較為普遍關(guān)注的問題。目前，IEEE已重新修改了分布式電源的入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)中的IEEEP1547.4對分布式獨(dú)立電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及接人系統(tǒng)導(dǎo)則進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 5.4微電源：微電源是微電網(wǎng)中重要主成部分。它反應(yīng)時(shí)間在毫秒級，采集本地信息來控制微電源。微電源自身中基本的動作不需要為電源之間的聯(lián)系，即每個(gè)變換器在負(fù)荷變化的情況下不用與其他電源等裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?？刂破鞯幕据斎肓渴禽敵龉β实姆€(wěn)定點(diǎn)時(shí)的母線電壓和功率。在時(shí)域中，電源總供給功率和負(fù)荷總需求功率都是動態(tài)變化的，并且兩者之間并不是每時(shí)每刻都能達(dá)到供需平衡。在電源總發(fā)電功率大于負(fù)荷總需求功率時(shí)，將多余的能量儲存在儲能單元中；同樣，在電源總發(fā)電功率小于負(fù)荷總需求功率時(shí)，將儲能單元中儲能的能量發(fā)恰當(dāng)?shù)姆绞结尫懦鰜?。如今，儲能方式有許多種，各種方式的性能也各異。需要研究根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定的需求來選擇儲能方式。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電源都是同步發(fā)電機(jī)。然而，微電源因燃料來源不同，我們可以將供電電源分成三種基本的大類：1）直流電源，如燃料電池、太陽能電池、蓄電池以及儲能電容器等。2）交直交電源，如微輪機(jī)，其發(fā)出的電流電需要整流后再進(jìn)行逆變。3）工頻交流電流，如以鼠籠式感應(yīng)電機(jī)為主的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和傳統(tǒng)的小功率同步發(fā)電機(jī)。6.微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性： 微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益是多方面的，其效益主要集中于能源的高效利用和環(huán)保以及個(gè)性化電能供給的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)等方面微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性是微電網(wǎng)吸引用戶并能在電力系統(tǒng)中得以推廣的關(guān)鍵所在。在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面，微電網(wǎng)雖然可以從大電網(wǎng)的調(diào)度原則、電能交易、資源配置原則等方面借鑒眾多經(jīng)驗(yàn)，但微電網(wǎng)本身的許多獨(dú)特之處也使得其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題帶有自身特點(diǎn)。從目前研究來看，微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性研究主要體現(xiàn)在兩方面：微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益是多方面的但從用戶來看其效益主要集中于能源的高效利用和環(huán)保以及個(gè)性化電能供給的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)兩方面。優(yōu)化資源配置、實(shí)現(xiàn)高效能源供給是體現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性的重要方面，也是微電網(wǎng)研究中的一項(xiàng)重點(diǎn)。目前，由美國CERTS提出的分布式電源用戶側(cè)模型(DER一CAM—distributedenergyresource一customeradoptionmodel)是對微電網(wǎng)資源結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)的重要工具。該模型將分布式發(fā)電的安裝和運(yùn)行成本等與電力部門的供電費(fèi)用結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，可以為用戶提供供電效果佳且成本低的分布式發(fā)電技術(shù)組合以及熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)配置決策。更進(jìn)一步的研究還將該模型與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息對用戶周圍的地理因素進(jìn)行識別和分析，采用就近組合原則形成用戶群，為實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)良好的經(jīng)濟(jì)效益提供了重要的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。許多學(xué)者已將該模型應(yīng)用到基于微電網(wǎng)的熱電聯(lián)供設(shè)計(jì)中，并取得了一定成果。但該模型還只是針對簡單的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，仍需在微電網(wǎng)的發(fā)展中不斷完善。多樣化的電能供給也是微電網(wǎng)為用戶帶來的另一效益。按用戶對電力供給的不同需求，負(fù)荷將被分類和細(xì)化，最終形成金字塔式的負(fù)荷結(jié)構(gòu)。其中，對電能質(zhì)量要求不高的多數(shù)負(fù)荷位于金字塔的底端，而對電能質(zhì)量要求極高的少數(shù)負(fù)荷位于金字塔頂層。負(fù)荷電能質(zhì)量的分級的確體現(xiàn)了微電網(wǎng)個(gè)性化供電的特點(diǎn)，但如何設(shè)計(jì)合適的微電網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)這個(gè)復(fù)雜的分級結(jié)構(gòu)仍是實(shí)際應(yīng)用中的難點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)效益的評估和量化微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益評估和量化是微電網(wǎng)吸引力的最直接表達(dá)。雖然目前已有相關(guān)文獻(xiàn)對微電網(wǎng)的熱電聯(lián)產(chǎn)效益及可靠性量化指標(biāo)等進(jìn)行評估，但至今尚無有效方法將微電網(wǎng)對用戶、電力部門及社會的效益全面量化。隨著微電網(wǎng)研究的深入與成熟，微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益的不確定性必將成為阻礙其發(fā)展的重要因素。這方面的研究有待深入與加強(qiáng)。7.管理和市場方面除了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的問題外，微電網(wǎng)發(fā)展還有許多管理和政策上的障礙。靈活協(xié)調(diào)微電網(wǎng)內(nèi)部的能量交換與管理，建立高效、公正、安全的市場機(jī)制，重新定位供電方、電網(wǎng)及用戶三者的角色與責(zé)任，加緊制定相應(yīng)的管理政策和法規(guī)等是當(dāng)前及今后一段時(shí)期的努力方向。8.微電網(wǎng)在中國的發(fā)展前景目前，中國尚未提出明確的微電網(wǎng)概念，但微電網(wǎng)的特點(diǎn)適應(yīng)中國電力發(fā)展的需求與方向，在中國有著廣闊的發(fā)展前景，具體體現(xiàn)在:1)微電網(wǎng)是中國發(fā)展可再生能源的有效形式?！笆晃濉币?guī)劃已將積極推動和鼓勵(lì)可再生能源的發(fā)展作為中國的重點(diǎn)發(fā)展戰(zhàn)略之一。一方面，充分利用可再生能源發(fā)電對于中國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、開發(fā)西部、解決農(nóng)村用能及邊遠(yuǎn)地區(qū)用電、進(jìn)行生態(tài)建設(shè)等均具有重要意義；另一方面，中國可再生能源的發(fā)展?jié)摿κ志薮?。?jù)專家估計(jì)，中國新能源和可再生能源的可獲得量是每年7.3x109t標(biāo)準(zhǔn)煤，而現(xiàn)在的每年開發(fā)量不足4x107t標(biāo)準(zhǔn)煤。中國制定的2020年可再生能源發(fā)展目標(biāo)也已將可再生能源發(fā)電的裝機(jī)容量定位為100GW。然而，可再生能源容量小、功率不穩(wěn)定、獨(dú)立向負(fù)荷提供可靠供電的能力不強(qiáng)以及對電網(wǎng)造成波動、影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定的缺點(diǎn)將是其發(fā)展中的極大障礙。如前所述，若能將負(fù)荷點(diǎn)附近的分布式能源發(fā)電技術(shù)、儲能及電力電子控制技術(shù)等很好地結(jié)合起來構(gòu)成微電網(wǎng)，則可再生能源將充分發(fā)揮其重要潛力。例如，對于中國未通電的偏遠(yuǎn)地區(qū)，充分利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能、太陽能等新能源，設(shè)計(jì)合理的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)供電，將是發(fā)揮中國資源優(yōu)勢、加快電力建設(shè)的重要舉措。日本已對中國多個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)和較發(fā)達(dá)市區(qū)利用新能源發(fā)展的潛力與效益進(jìn)行了分析，并已在中國新疆維吾爾自治區(qū)建設(shè)了微電網(wǎng)工程，中國也應(yīng)盡快加緊在這方面的研究與開發(fā)。2）微電網(wǎng)在提高中國電網(wǎng)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量方面具有重要作用。中國的經(jīng)濟(jì)已進(jìn)人數(shù)字化時(shí)代，優(yōu)質(zhì)、可靠的電力供應(yīng)是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要保障。在大電網(wǎng)的脆弱性日益凸顯的情況下，將地理位置接近的重要負(fù)荷組成微電網(wǎng)，設(shè)計(jì)合適的電路結(jié)構(gòu)和控制，為這些負(fù)荷提供優(yōu)質(zhì)、可靠的電力，不僅可省去提高整體的可靠與電能質(zhì)量所帶來的必要的成本，還可減少這些由于停電引起的經(jīng)濟(jì)缺失，吸收更多的高新技術(shù)在中國發(fā)展。3）微電網(wǎng)對于在中國發(fā)展熱電聯(lián)借供有極大的指導(dǎo)意義。目前，中國已經(jīng)建立了許多熱電聯(lián)供項(xiàng)目，而微電網(wǎng)研究中的資源配置與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化思想非常值得借鑒。如何就近選擇合適容量的熱力用戶與電力用戶組成微電網(wǎng)，并進(jìn)行最佳的發(fā)電掛技術(shù)組合，對于中國提高能源利用率、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染等具有重要意義。4）微電網(wǎng)與大電網(wǎng)間靈活的并列運(yùn)行方式可使微電網(wǎng)起到削峰填谷的作用，從而便整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)電設(shè)備得以充分使用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，對于中國已有眾多獨(dú)立系統(tǒng)，在系統(tǒng)中加入基于電力電子技術(shù)的新能源并配以智能、靈活的控制方式，一方面可提高系統(tǒng)的智能化與自動化水平，另一方面也可為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。9結(jié)束語微電網(wǎng)的出現(xiàn)將從根本上改變傳統(tǒng)的應(yīng)對負(fù)荷增長的方式，其在降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等具有巨大潛力。但是諸如微電網(wǎng)的運(yùn)行與控制，微電網(wǎng)相關(guān)電能質(zhì)量研究和微電網(wǎng)保護(hù)及微電網(wǎng)的接入標(biāo)準(zhǔn)等，都是微電網(wǎng)研究中的重點(diǎn)問題。此外，燃料電池、光伏發(fā)電等新能源成本仍然較高，加快對電源技術(shù)的研究，降低其成本，增強(qiáng)微電網(wǎng)的競爭力也是推動微電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。微電網(wǎng)既可以聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，又可以孤島運(yùn)行，能保證在惡劣天氣下對用戶供電。微電網(wǎng)在滿足多種電能質(zhì)量要求和提高供電可靠性等方面有諸多優(yōu)點(diǎn)，使它完全可以作為現(xiàn)有骨干電網(wǎng)的一個(gè)有益、必要的補(bǔ)償。微電網(wǎng)的發(fā)展在我國尚處在起始階段，不間斷電力變電站的概念體現(xiàn)了微電網(wǎng)的思想，但微電網(wǎng)在我國的發(fā)展和實(shí)用化還有待進(jìn)一步研究。毫無疑問，微電網(wǎng)在我國有著巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)：[1]樓書氫，李青鋒，許化強(qiáng)，劉魯?shù)馕㈦娋W(wǎng)的研究概況及其在我國的應(yīng)用前景[J]，華中電力，2009,22（3）：1-4；[2]魯宗相，王彩霞等，微電網(wǎng)研究綜述[J]，電力系統(tǒng)自動化，2007，31（19）：1-8；[3]國海，蘇建微，張國榮，微電網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀，四川電力技術(shù)[J]，2009,32（2）,1-6；[4]左文霞,李澍森,吳夕科,等.微電網(wǎng)技術(shù)及發(fā)展概況[J].中國電力,2009,42(7):26-30.[5]盛昆，孔力，齊智平，等．新型