添加(tiānjiā)文本添加(tiānjiā)標(biāo)題第一頁，共132頁。目錄(mùlù)微電網(wǎng)(diànwǎng)基本結(jié)構(gòu)電網(wǎng)(diànwǎng)接線方式簡介微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)的元件第二頁，共132頁。一、電網(wǎng)接線方式(fāngshì)簡介是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等附屬環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費(fèi)(xiāofèi)的系統(tǒng)。1.電力系統(tǒng)(diànlìxìtǒnɡ)概念第三頁，共132頁。一、電網(wǎng)接線(jiēxiàn)方式簡介由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)合發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)。電網(wǎng)是電源和用戶之間的紐帶，其主要(zhǔyào)功能是把電能安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地送到用戶。2.電力網(wǎng)（簡稱(jiǎnchēng)電網(wǎng)）概念第四頁，共132頁。一、電網(wǎng)接線方式(fāngshì)簡介電網(wǎng)接線主要描述系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站、開關(guān)站之間線路的連接方式。電網(wǎng)接線圖分為地理接線圖和電氣接線圖。地理接線圖是按比例表示(biǎoshì)電力系統(tǒng)各發(fā)電廠和變電所的相對地理位置及各電力線路的路徑的接線圖。電氣接線圖是表示(biǎoshì)電力系統(tǒng)各元件間（發(fā)電機(jī)、變壓器、負(fù)荷等）的電氣聯(lián)系的電路圖，一般用單線圖表示(biǎoshì)。3.電網(wǎng)(diànwǎng)接線圖分類地理接線圖電網(wǎng)接線圖第五頁，共132頁。第六頁，共132頁。第七頁，共132頁。主網(wǎng)虎崗潭東嘉定金堂(jīntánɡ)百樂贛州埠頭(bùtóu)渡口(dùkǒu)瑞金龍崗瑞金電廠燕豐電網(wǎng)結(jié)構(gòu)情況東部電網(wǎng)形成220kV埠頭、渡口、瑞金三個供區(qū)中、西部電網(wǎng)形成220kV虎崗、潭東、燕豐、龍崗四個供區(qū)南部電網(wǎng)形成220kV嘉定、金堂、百樂三個供區(qū)第八頁，共132頁。一、電網(wǎng)(diànwǎng)接線方式簡介電網(wǎng)的接線方式對于保證安全、優(yōu)質(zhì)(yōuzhì)和經(jīng)濟(jì)地向用戶供電具有非常重要的作用。4.電網(wǎng)接線(jiēxiàn)方式分類

按供電可靠性021無備用接線方式2有備用接線方式第九頁，共132頁。一、電網(wǎng)(diànwǎng)接線方式簡介5.無備用(bèiyòng)接線負(fù)荷只能(zhīnénɡ)從一個電源獲得電能――開式接線。單回路放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄蛯儆谶@類。

放射式

干線式

鏈

式第十頁，共132頁。一、電網(wǎng)接線方式(fāngshì)簡介6.有備用(bèiyòng)接線負(fù)荷可以從兩個或兩個以上電源(diànyuán)獲得電能――閉式接線。它包括了雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)揭约碍h(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。放射式干線式鏈?zhǔn)江h(huán)式兩端供電網(wǎng)絡(luò)第十一頁，共132頁。微電源(diànyuán)儲能(chǔnénɡ)系統(tǒng)控制(kòngzhì)裝置負(fù)荷微電網(wǎng)微電網(wǎng)（Micro-Grid）是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二、微電網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)第十二頁，共132頁。微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個概念，是指多個分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，是傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能(zhìnénɡ)電網(wǎng)的過渡。第十三頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)1、微電網(wǎng)(diànwǎng)總體結(jié)構(gòu)第十四頁，共132頁。32圖中包含了多個DG(DistributedGeneration)和儲能元件，這些系統(tǒng)和元件聯(lián)合向負(fù)荷供電，整個微電網(wǎng)相對(xiāngduì)大電網(wǎng)來說是一個整體，通過一個斷路器和上級電網(wǎng)的變電站相連接。第十五頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)1、微電網(wǎng)的總體(zǒngtǐ)結(jié)構(gòu)圖中包括3條饋線A,B和C及1條負(fù)荷母線，網(wǎng)絡(luò)整體呈輻射狀結(jié)構(gòu)。饋線通過主分隔裝置(通常是一個靜態(tài)開關(guān))與配電系統(tǒng)相連，可實現(xiàn)孤網(wǎng)與并網(wǎng)運(yùn)行模式間的平滑(pínghuá)切換。該開關(guān)點即PCC(公共連接點）所在的位置，一般選擇為配電變壓器的原邊側(cè)或主網(wǎng)與微電網(wǎng)的分離點。IEEEP1547標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定:在PCC處，微電網(wǎng)的各項技術(shù)指標(biāo)必須滿足預(yù)定的規(guī)范。負(fù)荷端的饋線電壓通常是480V或更低。圖中展示了光伏發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等微電源形式，其中一些接在熱力用戶附近，為當(dāng)?shù)靥峁嵩础Ｎ㈦娋W(wǎng)中配置能量管理器和潮流控制器，前者可實現(xiàn)對整個微電網(wǎng)的綜合分析控制，而后者可實現(xiàn)對微電源的就地控制。當(dāng)負(fù)荷變化時，潮流控制器根據(jù)本地頻率和電壓信息進(jìn)行潮流調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)匚㈦娫聪鄳?yīng)增加或減少其功率輸出以保持功率平衡。第十六頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)圖中還示范了針對3類具有不同供電質(zhì)量要求的負(fù)荷的個性化微電源供電方案。對于連接在饋線A上的敏感負(fù)荷，采用光伏電池供電;對于連接在饋線B上的可調(diào)節(jié)負(fù)荷，采用燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)混合供電;對于連接在饋線C上的可中斷負(fù)荷，沒有設(shè)置專門的微電源，而直接由配電網(wǎng)供電。這樣，對于敏感負(fù)荷和可調(diào)節(jié)負(fù)荷都是采用雙源供電模式，外部配電網(wǎng)故障時，饋線A,B上的靜態(tài)開關(guān)會快速動作使重要負(fù)荷與故障隔離且不間斷向其正常供電，而對于饋線C上的可中斷負(fù)荷，系統(tǒng)則會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功率平衡(pínghéng)的需求，在必要時將其切除。1、微電網(wǎng)的總體(zǒngtǐ)結(jié)構(gòu)第十七頁，共132頁。在微電網(wǎng)的這種結(jié)構(gòu)下，多個DG局部(júbù)就地向重要負(fù)荷提供電能和電壓支撐，這在很大程度上減少了直接從大電網(wǎng)買電和電力線傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，并可增強(qiáng)重要負(fù)荷抵御來自主網(wǎng)故障影響的能力。在大電網(wǎng)發(fā)生(fāshēng)故障或其電能質(zhì)量不符合系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，微電網(wǎng)可以孤網(wǎng)模式獨立運(yùn)行，保證微電網(wǎng)自身和大電網(wǎng)的正常運(yùn)行，從而提高供電可靠性和安全性。第十八頁，共132頁。孤網(wǎng)運(yùn)行是微電網(wǎng)最重要的能力，實現(xiàn)這一性能(xìngnéng)的關(guān)鍵在于微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的電力電子接口處的控制環(huán)節(jié)——靜態(tài)開關(guān)。該靜態(tài)開關(guān)允許在接口處靈活可控地接收或輸送電能。第十九頁，共132頁。微電網(wǎng)對外呈現(xiàn)一個整體，通過(tōngguò)一個公共連接點（PointofCommonCoupling,PCC）與電網(wǎng)相連.2、微電網(wǎng)(diànwǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二十頁，共132頁。1分布式發(fā)電(fādiàn)（DG）DG可以是以新能源(néngyuán)為主的多種能源(néngyuán)形式，如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等，也可以是以熱電聯(lián)產(chǎn)（CombinedHeatandPower,CHP）或冷熱電聯(lián)產(chǎn)（CombinedCooling、HeatandPower,CCHP）形式存在，就地向用戶提供熱能，提高DG利用效率和靈活性。第二十一頁，共132頁。2負(fù)荷(fùhè)包括各種一般負(fù)荷(fùhè)和重要負(fù)荷(fùhè)。第二十二頁，共132頁。3儲能(chǔnénɡ)裝置儲能裝置可采用各種儲能方式，包括物理儲能、化學(xué)儲能、電磁儲能等，用于新能源發(fā)電(fādiàn)的能量存儲、負(fù)荷的削峰填谷、微電網(wǎng)的“黑啟動”第二十三頁，共132頁。黑啟動(qǐdòng)微電網(wǎng)黑啟動，就是指在整個微電網(wǎng)因外部或內(nèi)部故障(gùzhàng)停運(yùn)進(jìn)入全黑狀態(tài)后，不依靠大電網(wǎng)或其他微電網(wǎng)的幫助，僅通過啟動微電網(wǎng)內(nèi)部具有黑啟動能力的微電源，進(jìn)而帶動微電網(wǎng)內(nèi)無黑啟動能力的微電源，逐步擴(kuò)大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍，最終實現(xiàn)整個微電網(wǎng)的重新啟動。第二十四頁，共132頁。4控制(kòngzhì)裝置由控制裝置構(gòu)成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式發(fā)電(fādiàn)控制、儲能控制、并離網(wǎng)切換控制、微電網(wǎng)實時監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理等。第二十五頁，共132頁。3、微電網(wǎng)(diànwǎng)的體系結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)(diànwǎng)三層控制方案結(jié)構(gòu)第二十六頁，共132頁。圖為許繼集團(tuán)有限公司采用的微電網(wǎng)三層控制方案結(jié)構(gòu)，最上層稱為配電網(wǎng)調(diào)度層，從配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度協(xié)調(diào)(xiétiáo)調(diào)度微電網(wǎng)，同時接受上級配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制命令。第二十七頁，共132頁。中間層稱為集中控制層，對DG發(fā)電功率和負(fù)荷需求進(jìn)行預(yù)測，制訂運(yùn)行計劃，根據(jù)采集電流、電壓、功率等信息，對運(yùn)行計劃實時調(diào)整(tiáozhěng)，控制各DG、負(fù)荷和儲能裝置的啟停，保證微電網(wǎng)電壓和頻率穩(wěn)定。在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時，優(yōu)化微電網(wǎng)運(yùn)行，實現(xiàn)微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時間；在微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時，調(diào)節(jié)分布式電源出力和各類負(fù)荷的用電情況，實現(xiàn)微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)安全運(yùn)行。下層稱為就地控制層，負(fù)責(zé)執(zhí)行微電網(wǎng)各DG調(diào)節(jié)、儲能及充放電控制和各種負(fù)荷控制。第二十八頁，共132頁。1配電網(wǎng)調(diào)度(diàodù)層配電網(wǎng)調(diào)度層為微電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，從配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度協(xié)調(diào)調(diào)度微電網(wǎng)，微電網(wǎng)接受上級配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制命令，其具體實現(xiàn)的功能為以下(yǐxià)幾個方面。第二十九頁，共132頁。①使微電網(wǎng)對于大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一可控、可靈活(línɡhuó)調(diào)度的單元，既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可在大電網(wǎng)故障或需要時與大電網(wǎng)斷開運(yùn)行。②在特殊情況下（如發(fā)生地震、暴風(fēng)雪、洪水等意外災(zāi)害情況）下，可使微電網(wǎng)作為配電網(wǎng)的備用電源向大電網(wǎng)提供有效支撐，加速大電網(wǎng)的故障恢復(fù)。③在大電網(wǎng)用電緊張時，可使微電網(wǎng)利用自身的儲能進(jìn)行削峰填谷，從而避免配電網(wǎng)大范圍的拉閘限電，減少大電網(wǎng)的備用容量。④正常運(yùn)行時可使微電網(wǎng)參與大電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度，提高整個電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。（1）配電網(wǎng)調(diào)度(diàodù)層第三十頁，共132頁。2集中控制層集中控制層為微電網(wǎng)的控制中心（Micro-GridControlCenter,MGCC）是整個微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的核心部分(bùfen)，集中管理DG、儲能裝置和各類負(fù)荷，完成整個微電網(wǎng)的監(jiān)視和控制。根據(jù)整個微電網(wǎng)的運(yùn)行情況，實時優(yōu)化控制策略，實現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)、停運(yùn)的平滑過渡；

第三十一頁，共132頁。在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時負(fù)責(zé)實現(xiàn)微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行，在離網(wǎng)運(yùn)行時調(diào)節(jié)分布式發(fā)電出力和各類負(fù)荷的用電情況，實現(xiàn)微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)安全運(yùn)行，其功能具體表現(xiàn)為以下幾個方面：①使微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時實施經(jīng)濟(jì)(jīngjì)調(diào)度，優(yōu)化協(xié)調(diào)各DG和儲能裝置，實現(xiàn)削峰填谷以平滑負(fù)荷曲線。②在并網(wǎng)過渡中能協(xié)調(diào)就地控制器，快速完成轉(zhuǎn)換。③離網(wǎng)時能協(xié)調(diào)各分布式發(fā)電、儲能裝置、負(fù)荷，保證微電網(wǎng)重要負(fù)荷的供電、維持微電網(wǎng)的安全運(yùn)行。④在微電網(wǎng)停運(yùn)時，能啟用“黑啟動”，使微電網(wǎng)快速恢復(fù)供電。（2）集中控制層第三十二頁，共132頁。3就地控制(kòngzhì)層就地控制層由微電網(wǎng)的就地保護(hù)設(shè)備和就地控制器組成，微電網(wǎng)就地控制能完成分布式發(fā)電對頻率和電壓的一次調(diào)節(jié)，就地保護(hù)則能完成微電網(wǎng)的故障快速保護(hù)，通過就地控制和保護(hù)的配合實現(xiàn)微電網(wǎng)故障的快速“自愈”。DG接受MGCC的調(diào)度控制，并根據(jù)調(diào)度指令調(diào)整(tiáozhěng)其有功和無功出力。第三十三頁，共132頁。其功能具體表現(xiàn)為以下幾個方面：①離網(wǎng)主電源(diànyuán)就地控制器能實現(xiàn)U/F控制和P/Q控制的自動切換。②負(fù)荷控制器能根據(jù)系統(tǒng)的頻率和電壓，切除不重要的負(fù)荷，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。③就地控制層和集中控制層能采取弱通信方式進(jìn)行聯(lián)系。就地控制層能實現(xiàn)微電網(wǎng)的暫態(tài)控制，微電網(wǎng)集中控制則能實現(xiàn)微電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)控制和分析。第三十四頁，共132頁。2.2微電網(wǎng)(diànwǎng)的元件第三十五頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)的元件電力電子裝置儲能元件微型電源開關(guān)通信設(shè)施第三十六頁，共132頁。微電網(wǎng)中的開關(guān)分為用于隔離微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的靜態(tài)(jìngtài)開關(guān)和用于切除線路或微電源的斷路器。微電網(wǎng)(diànwǎng)的開關(guān)靜態(tài)開關(guān)，又叫固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)，在故障或擾動時，有能力自動地把微電網(wǎng)隔離出來，故障清除(qīngchú)后，再自動地重新與主網(wǎng)連上。靜態(tài)開關(guān)

第三十七頁，共132頁。1、靜態(tài)(jìngtài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān)安裝在用戶低壓母線上，其規(guī)劃設(shè)計非常重要，應(yīng)確保有能力可靠運(yùn)行和具有預(yù)測性，有能力測量(cèliáng)靜態(tài)開關(guān)兩側(cè)的電壓和頻率以及通過開關(guān)的電流。通過測量(cèliáng)，靜態(tài)開關(guān)可以檢測到電能質(zhì)量問題，以及內(nèi)部和外部的故障。而當(dāng)同步性標(biāo)準(zhǔn)可以接受時，使微電網(wǎng)和主電網(wǎng)重新連上。靜態(tài)開關(guān)也被納入各種智能控制水平，其連續(xù)監(jiān)控耦合點的狀態(tài)。第三十八頁，共132頁。2、微型(wēixíng)電源指安裝在微電網(wǎng)中的各分布式電源，包括微型燃?xì)鈾C(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、燃料電池，以及風(fēng)力(fēnglì)發(fā)電機(jī)、光伏電池等可再生能源。第三十九頁，共132頁。3、常用儲備(chǔbèi)設(shè)備包括蓄電池、超級電容器、飛輪儲能等。儲能設(shè)備的主要作用在于，在微型電源所發(fā)功率(gōnglǜ)大于負(fù)荷總需求時，將多余的能量存儲在儲能單元中，反之，將存儲在設(shè)備中的能量以恰當(dāng)?shù)姆绞结尫懦鰜砑皶r供電以維護(hù)系統(tǒng)供需平衡；當(dāng)微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，儲能設(shè)備是微電網(wǎng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵元件，它起到一次調(diào)頻的作用。儲能設(shè)備的響應(yīng)特性以及由微型電源及儲能設(shè)備組成的微電網(wǎng)的外響應(yīng)特性值得深入研究。第四十頁，共132頁。4、電力(diànlì)電子器件主要包括整流器、逆變器、濾波器以及斬波器等。整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二(dìèr)，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用。第四十一頁，共132頁。逆變器逆變器是一種DCtoAC的變換器，它其實與整流器是一種電壓逆變的過程。整流器是將電網(wǎng)的交流(jiāoliú)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流輸出，而逆變器是將直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流(jiāoliú)電;兩個部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。廣泛適用于空調(diào)、家庭影院、電動砂輪、電動工具、縫紉機(jī)、DVD、VCD、電腦、電視、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱，錄像機(jī)、按摩器、風(fēng)扇、照明等。第四十二頁，共132頁。濾波器電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個特定頻率的電源信號，或消除(xiāochú)一個特定頻率后的電源信號。濾波器分為有源濾波器和無源濾波器。主要作用是：讓有用信號盡可能無衰減的通過，對無用信號盡可能大的衰減。

濾波器一般有兩個端口，一個輸入信號、一個輸出信號第四十三頁，共132頁。斬波器直流斬波器又稱為截波器，它是將電壓值固定(gùdìng)的直流電，轉(zhuǎn)換為電壓值可變的直流電源裝置，是一種直流對直流的轉(zhuǎn)換器已被廣泛使用，如直流電機(jī)的速度控制、交換式電源供應(yīng)器(Switching-Power-Supply)等。第四十四頁，共132頁。2.3微型(wēixíng)電源技術(shù)一、太陽能發(fā)電太陽能成熟的發(fā)電形式目前有兩種，光熱發(fā)電和光伏發(fā)電；（一）太陽能光熱發(fā)電太陽能光熱發(fā)電技術(shù)是通過聚光裝置利用太陽光加熱工質(zhì)（工作介質(zhì)）至沸點，使其由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)蒸汽，推動汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。按著聚光方式的不同，太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)(xìtǒng)一般分為塔式、槽式和碟式三種；第四十五頁，共132頁。目前只有槽式線聚光系統(tǒng)實現(xiàn)(shíxiàn)了商業(yè)化，其他兩種處在示范階段，有實現(xiàn)(shíxiàn)商業(yè)化的可能和前景。美國和以色列聯(lián)合組成的路茲太陽能熱發(fā)電國際有限公司，自1980年開始進(jìn)行太陽能光熱發(fā)電技術(shù)研究，主要開發(fā)槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)入商品化階段。第四十六頁，共132頁。我國在光熱發(fā)電領(lǐng)域起步晚，受經(jīng)費(fèi)和技術(shù)條件的限制，沒有給予足夠的重視，開展的工作比較少，到目前還沒有成功的太陽能光熱發(fā)電示范，關(guān)鍵部件研發(fā)上幾乎(jīhū)是空白。主要由一些高校和科研院所開展了一些基礎(chǔ)性研究，離大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營還有較大差距。第四十七頁，共132頁。（二）太陽能光伏發(fā)電1、太陽能光伏發(fā)電原理“光伏”來源于“光生伏打效應(yīng)”(簡稱“光伏效應(yīng)”)，指的是光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同(bùtónɡ)部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料很多，如單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同。太陽光照射太陽能電池，太陽光的光子在電池里激發(fā)出電子空穴對，電子和空穴分別向電池的兩端移動，如果外部構(gòu)成通路，就形成電流。第四十八頁，共132頁。陽能電池單元是光伏發(fā)電最小的單元；將電氣性能相近的多個太陽能電池單元進(jìn)行串并聯(lián)并進(jìn)行封裝組成太陽能電池組件；在大規(guī)模光伏發(fā)電應(yīng)用中，一般將多個太陽能電池組件按照電氣性能串并聯(lián)構(gòu)成太陽能電池陣列。太陽能光伏發(fā)電是繼風(fēng)力發(fā)電之后又一個被世界普遍接受和看好的能源(néngyuán)利用形式之一。近年來由于技術(shù)的不斷進(jìn)步，成本的逐漸降低，世界上很多國家都制定了相關(guān)的激勵政策，大大推動了光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。第四十九頁，共132頁。我國在光伏發(fā)電領(lǐng)域起步并不晚，并且到目前為止，中國已經(jīng)在太陽能電池組件的生產(chǎn)能力上走在世界的前列，很多科研院所也逐步開展了相關(guān)技術(shù)的研究，有力地推動了我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將太陽能電池輸出的直流電能通過功率變換裝置給負(fù)載供電（交流(jiāoliú)或直流）或者向電網(wǎng)輸出功率。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為離網(wǎng)型和并網(wǎng)型兩種。第五十頁，共132頁。1）離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)見圖4-1所示.太陽能電池發(fā)出的直流電能可以直接為直流負(fù)載供電，也可以通過逆變器（實現(xiàn)直流到交流的變換）為交流負(fù)載供電。為了為負(fù)載持續(xù)(chíxù)供電，系統(tǒng)必須配備儲能裝置，目前多為蓄電池。整個系統(tǒng)的的運(yùn)行控制、保護(hù)由控制器完成。第五十一頁，共132頁。第五十二頁，共132頁。2）并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)是指與電網(wǎng)相連的光伏發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)(gēnjù)其是否含有儲能裝置可以分為兩類：含有儲能裝置的又稱“可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)”；不含儲能裝置的又稱“不可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)”。兩者的系統(tǒng)配置示意圖見圖4-2所示?？烧{(diào)度式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)置有儲能裝置，有益于電網(wǎng)調(diào)峰。第五十三頁，共132頁。第五十四頁，共132頁。二、風(fēng)力發(fā)電（一）風(fēng)力發(fā)電原理風(fēng)力發(fā)電的過程是一個能量變換的過程：風(fēng)的動能先被風(fēng)力機(jī)的槳葉捕獲并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再經(jīng)過一個含齒輪箱（增速）的機(jī)械傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)實現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換；由于風(fēng)速是變化的，發(fā)電機(jī)直接出來的電能在幅值和頻率上都與電網(wǎng)不同，不能夠直接被用戶(yònghù)使用，需要一個功率變換裝置；功率變換裝置一方面實現(xiàn)與電網(wǎng)的接口，另一方面可以實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制。目前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)品多為690V，需要一個變壓器升壓到電網(wǎng)電壓(一般35kV以上)。風(fēng)力發(fā)電原理見圖4-3。第五十五頁，共132頁。第五十六頁，共132頁。END第五十七頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)的分類第五十八頁，共132頁。微電網(wǎng)按照(ànzhào)不同的分類方法可以分為以下幾類(1)按功能需求分類，微電網(wǎng)可分為簡單微電網(wǎng)、多種類設(shè)備微電網(wǎng)和公用微電網(wǎng)。①簡單微電網(wǎng)僅含有一類分布式發(fā)電，其功能和設(shè)計也相對簡單，如僅為了實現(xiàn)冷、熱、電聯(lián)供或保障關(guān)鍵負(fù)荷的供電。第五十九頁，共132頁。②多種類設(shè)備微電網(wǎng)含有(hányǒu)不只一類分布式發(fā)電，由多個不同種類的簡單微電網(wǎng)組成或由多種性質(zhì)互補(bǔ)協(xié)調(diào)運(yùn)行的分布式發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。相對于簡單微電網(wǎng)，多種類設(shè)備微電網(wǎng)的設(shè)計與運(yùn)行則更加復(fù)雜，該類微電網(wǎng)中應(yīng)劃分一定數(shù)量的可切換負(fù)荷，以便在緊急情況下離網(wǎng)運(yùn)行時維持微電網(wǎng)的功率平衡。第六十頁，共132頁。③公用微電網(wǎng)(diànwǎng)在公用微電網(wǎng)(diànwǎng)中，凡是滿足一定技術(shù)條件的分布式發(fā)電和微電網(wǎng)(diànwǎng)都可以接入，它根據(jù)用戶對可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷分級，緊急情況下首先保證高優(yōu)先級負(fù)荷的的供電。第六十一頁，共132頁。微電網(wǎng)按功能需求的分類很好地解決了微電網(wǎng)運(yùn)行(yùnxíng)時的歸屬問題：簡單微電網(wǎng)可以由用戶所有并管理；公用微電網(wǎng)則可由供電公司運(yùn)營；多種類設(shè)備微電網(wǎng)既可屬于供電公司，也可屬于用戶。第六十二頁，共132頁。(2)按用電規(guī)模分類按用電規(guī)模劃分，微電網(wǎng)(diànwǎng)可分為簡單微電網(wǎng)(diànwǎng)、企業(yè)微電網(wǎng)(diànwǎng)、饋線區(qū)域微電網(wǎng)(diànwǎng)、變電站區(qū)域微電網(wǎng)(diànwǎng)和獨立微電網(wǎng)(diànwǎng)。第六十三頁，共132頁。第六十四頁，共132頁。①簡單微電網(wǎng)用電規(guī)模小于2MW,由多種負(fù)荷構(gòu)成的、規(guī)模比較小的獨立性設(shè)施、機(jī)構(gòu)如醫(yī)院、學(xué)校等。②企業(yè)微電網(wǎng)用電規(guī)模在2～5MW之間，由規(guī)模不同(bùtónɡ)的冷、熱、電聯(lián)供設(shè)施加上部分大的商業(yè)和工業(yè)負(fù)荷組成。第六十五頁，共132頁。③饋線(kuìxiàn)區(qū)域微電網(wǎng)用電規(guī)模在5～20MW之間，由規(guī)模不同的冷、熱、電聯(lián)供設(shè)施加上部分大的商業(yè)和工業(yè)負(fù)荷組成。④變電站區(qū)域微電網(wǎng)用電規(guī)模大于20MW，一般由常規(guī)的冷、熱、電聯(lián)供設(shè)施加上附近全部負(fù)荷（即居民、商業(yè)和工業(yè)負(fù)荷）組成。以上四種微電網(wǎng)的主網(wǎng)系統(tǒng)為常規(guī)電網(wǎng)，所以又可稱為并網(wǎng)型微電網(wǎng)。第六十六頁，共132頁。⑤獨立微電網(wǎng)獨立微電網(wǎng)主要是指邊遠(yuǎn)山區(qū)，包括海島、山區(qū)、農(nóng)村等常規(guī)電網(wǎng)輻射不到的地區(qū)，主網(wǎng)配電系統(tǒng)采用柴油發(fā)電機(jī)或其他小機(jī)組發(fā)電構(gòu)成主網(wǎng)供電，滿足(mǎnzú)地區(qū)的用電需求。第六十七頁，共132頁。(3)按交直流類型(lèixíng)分類按交直流類型(lèixíng)來劃分，微電網(wǎng)分為直流微電網(wǎng)、交流微電網(wǎng)和交直流混合微電網(wǎng)。第六十八頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)圖（2）直流微電網(wǎng)(diànwǎng)結(jié)構(gòu)圖直流微電網(wǎng)(diànwǎng)一、直流微電網(wǎng)是指采用直流母線構(gòu)成的微電網(wǎng)第六十九頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)直流微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖（2）所示，其特征是系統(tǒng)中的DG、儲能裝置、負(fù)荷等均通過(tōngguò)電力電子變換裝置連接至直流母線，直流網(wǎng)絡(luò)再通過(tōngguò)逆變裝置連接至外部交流電網(wǎng)。直流微電網(wǎng)通過(tōngguò)電力電子變換裝置可以向不同電壓等級的交流、直流負(fù)荷提供電能，DG和負(fù)荷的波動可由儲能裝置在直流側(cè)補(bǔ)償。直流微電網(wǎng)(diànwǎng)第七十頁，共132頁。AddYourTitleAddYourTitleAddYourTitle①由于DG的控制只取決于直流電壓，直流微電網(wǎng)的DG較易協(xié)同運(yùn)行。②DG和負(fù)荷的波動由儲能裝置在直流側(cè)補(bǔ)償。③相比于交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)由于各DG與直流母線之間僅存在一級電壓變換裝置，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，在控制上更易實現(xiàn)；同時，由于無需考慮各DG之間的同步問題，在環(huán)流抑制上更具優(yōu)勢。直流微電網(wǎng)(diànwǎng)的優(yōu)點：第七十一頁，共132頁。常用用電負(fù)荷交流負(fù)荷，需要(xūyào)通過逆變裝置給交流用電負(fù)荷供電。直流微電網(wǎng)(diànwǎng)的缺點：第七十二頁，共132頁。二、交流微電網(wǎng)交流微電網(wǎng)是指采用交流母線(mǔxiàn)構(gòu)成的微電網(wǎng)，交流母線(mǔxiàn)通過公共連接點（PCC）斷路器控制，實現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行。第七十三頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)交流(jiāoliú)微電網(wǎng)模式(móshì)切換模式切換圖（3）交流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖模式切換模式切換模式切換模式切換模式切換第七十四頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)目前，交流微電網(wǎng)仍然是微電網(wǎng)的主要形式，其典型結(jié)構(gòu)如圖（2）所示。在交流微電網(wǎng)中，DG、儲能裝置等均通過電力電子裝置連接至交流母線，通過對公共連接點(PCC)端口處開關(guān)的控制，可實現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行與孤島(ɡūdǎo)運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)換。交流(jiāoliú)微電網(wǎng)第七十五頁，共132頁。交流微電網(wǎng)的優(yōu)點：采用(cǎiyòng)交流母線與電網(wǎng)相連，符合交流用電情況，交流用電負(fù)荷不需專門的逆變裝置。缺點：微電網(wǎng)控制運(yùn)行較難。第七十六頁，共132頁。三、交直流混合微電網(wǎng)(diànwǎng)交直流混合微電網(wǎng)(diànwǎng)是指采用交流母線和直流母線共同構(gòu)成的微電網(wǎng)(diànwǎng)。第七十七頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)圖（4）交直流混合(hùnhé)微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖交直流混合(hùnhé)微電網(wǎng)第七十八頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)交直流混合(hùnhé)微電網(wǎng)交直流混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖（4）所示。微電網(wǎng)中既含有交流母線又含有直流母線，既可以(kěyǐ)直接向交流負(fù)荷供電又可以(kěyǐ)直接向直流負(fù)荷供電，因此可稱為交直流混合微電網(wǎng)。但從整體結(jié)構(gòu)分析，實際上仍可看做是交流微電網(wǎng)，直流微電網(wǎng)可看做是一個獨特的電源通過電力電子逆變器接入交流母線。第七十九頁，共132頁。四、按結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程序來分可分為簡單結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)(diànwǎng)所謂簡單結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)(diànwǎng)，是指系統(tǒng)中DG的類型和數(shù)量較少、控制和運(yùn)行比較簡單的微電網(wǎng)(diànwǎng)。第八十頁，共132頁。所謂復(fù)雜結(jié)構(gòu)(jiégòu)微電網(wǎng)，是指系統(tǒng)中DG類型多、DG接入系統(tǒng)的形式多樣、運(yùn)行和控制相對復(fù)雜的微電網(wǎng)。德國DeMotec微電網(wǎng)(diànwǎng)結(jié)構(gòu)第八十一頁，共132頁。在復(fù)雜結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)中含有多種不同(bùtónɡ)電氣特性的DG，具有結(jié)構(gòu)上的靈活多樣性。但對控制提出了相對較高的要求，需要保證微電網(wǎng)在不同(bùtónɡ)運(yùn)行模式下安全、穩(wěn)定運(yùn)行。第八十二頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)的控制(kòngzhì)模式主從(zhǔcóng)控制模式對等控制模式分層控制模式第八十三頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)所謂主從控制模式，是指在微電網(wǎng)處于(chǔyú)孤島運(yùn)行模式時，其中一個DG(或儲能裝置)采取定電壓和定頻率控制(簡稱V/f控制)，用于向微電網(wǎng)中的其他DG提供電壓和頻率參考，而其他DG則可采用定功率控制(簡稱PQ控制)，如圖（5）所示。采用V/f控制的DG(或儲能裝置)控制器稱為主控制器，而其他DG的控制器則稱為從控制器，各從控制器將根據(jù)主控制器來決定自己的運(yùn)行方式。主從(zhǔcóng)控制模式第八十四頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)圖（5）主從(zhǔcóng)控制微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)主從控制(kòngzhì)模式第八十五頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)主從(zhǔcóng)控制模式適于采用主控制器控制的DG需要滿足一定的條件。在微電網(wǎng)處于(chǔyú)孤島運(yùn)行模式時，作為從控制單元的DG一般為PQ控制，負(fù)荷變化主要由作為主控制單元的DG來跟隨，因此要求其功率輸出應(yīng)能夠在一定范圍內(nèi)可控，且能夠足夠快地跟隨負(fù)荷的波動。在采用主從控制的微電網(wǎng)中，當(dāng)微電網(wǎng)處于(chǔyú)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)時，所有DG一般都采用PQ控制，而一旦轉(zhuǎn)入孤島模式，則需要作為主控制單元的DG快速由PQ控制模式轉(zhuǎn)換為V/f控制模式，這就要求主控制器能夠滿足在兩種控制模式間快速切換的要求。第八十六頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)所謂對等控制模式，是指微電網(wǎng)中所有DG在控制上都具有同等的地位(dìwèi)，各控制器間不存在主、從的關(guān)系，每個DG都根據(jù)接入系統(tǒng)點電壓和頻率的就地信息進(jìn)行控制。對等控制(kòngzhì)模式對于這種控制模式，DG控制器的策略選擇十分關(guān)鍵，一種目前備受關(guān)注的方法就是

Droop控制方法。第八十七頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)圖（6）對等控制(kòngzhì)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對等控制(kòngzhì)模式第八十八頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)分層控制，是指將管理組織分為不同的層級，各個層級在服從整體目標(biāo)的基礎(chǔ)上，相對獨立地開展控制活動。電力系統(tǒng)分層控制，根據(jù)(gēnjù)電力系統(tǒng)管理體制、組織、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電壓等級，各級調(diào)度按職責(zé)和任務(wù)及其管轄范圍，對電網(wǎng)的有功-頻率、無功-電壓、線路潮流進(jìn)行的控制和管理。分層控制(kòngzhì)第八十九頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)發(fā)展(fāzhǎn)的關(guān)鍵技術(shù)大電網(wǎng)應(yīng)對微電網(wǎng)接入的關(guān)鍵問題大電網(wǎng)與微電網(wǎng)相互作用的機(jī)理含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)運(yùn)行策略含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)保護(hù)構(gòu)建策略微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的電能交易模式

第九十頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)接入大電網(wǎng)后，將對大電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行、保護(hù)(bǎohù)等方面帶來深刻影響。開展微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相互作用的研究，對揭示二者相互影響的作用規(guī)律，進(jìn)而提出微電網(wǎng)與大電網(wǎng)在規(guī)劃、運(yùn)行、保護(hù)(bǎohù)等方面的改進(jìn)措施具有重要意義，能夠為新型電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行的技術(shù)升級和改造提供有力的理論依據(jù)。大電網(wǎng)(diànwǎng)應(yīng)對微電網(wǎng)(diànwǎng)接入的關(guān)鍵問題第九十一頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)在微電網(wǎng)和大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行(yùnxíng)中，微電網(wǎng)對大電網(wǎng)所表現(xiàn)的電氣特性較復(fù)雜。目前國內(nèi)在這二者作用機(jī)理方面的研究基本處于起步階段，擬研究的主要課題包括：微電網(wǎng)穩(wěn)、暫態(tài)運(yùn)行(yùnxíng)特性的理論分析及建模方法的研究；微電網(wǎng)對大電網(wǎng)的電壓、功角和頻率穩(wěn)定運(yùn)行(yùnxíng)的作用機(jī)理和對應(yīng)措施的研究；微電網(wǎng)與大電網(wǎng)控制系統(tǒng)及故障過程相互作用機(jī)理的研究和微電網(wǎng)所引起的大電網(wǎng)電能質(zhì)量的研究。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相互作用機(jī)理研究的目的就是要揭示出二者相互作用的本質(zhì)，發(fā)展相關(guān)的理論和方法，為含微電網(wǎng)大電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制奠定理論基礎(chǔ)。大電網(wǎng)(diànwǎng)與微電網(wǎng)(diànwǎng)相互作用的機(jī)理第九十二頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)含微電網(wǎng)(diànwǎng)的大電網(wǎng)(diànwǎng)運(yùn)行策略對包含(bāohán)微電網(wǎng)的大電網(wǎng)運(yùn)行策略進(jìn)行研究，需要從以下6個方面展開：含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)短期負(fù)荷預(yù)測方法；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與規(guī)范；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)電能質(zhì)量問題；微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)與規(guī)范；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)安全緊急控制策略。第九十三頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)含微電網(wǎng)(diànwǎng)的大電網(wǎng)(diànwǎng)保護(hù)構(gòu)建策略根據(jù)含有微電網(wǎng)(diànwǎng)的大電網(wǎng)(diànwǎng)保護(hù)在實際應(yīng)用中面臨的理論和技術(shù)問題，進(jìn)而開展的課題研究主要集中在不同類型微電網(wǎng)(diànwǎng)短路電流的特性研究與仿真計算模型的建立、新型大電網(wǎng)(diànwǎng)保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)建及整定計算原則的研究，以及大電網(wǎng)(diànwǎng)保護(hù)與微電網(wǎng)(diànwǎng)保護(hù)的協(xié)調(diào)配合機(jī)制的研究等關(guān)鍵基礎(chǔ)性問題方面。第九十四頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)接入微電網(wǎng)(diànwǎng)后，電力市場中的交易模式、競價機(jī)制等都將發(fā)生變化，形成一種新的格局：一方面，DG作為微電網(wǎng)(diànwǎng)的重要組成部分，將使電力公司與用戶之間形成一種新型關(guān)系，用戶可以從電力公司買電，也可以在自發(fā)自用的基礎(chǔ)上，將自己擁有的DG的剩余電能賣給電力公司或為電力公司有償提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)；另一方面，微電網(wǎng)(diànwǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時參與大電網(wǎng)(diànwǎng)競爭，必將對原有的電力市場交易模式產(chǎn)生影響。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的電能交易(jiāoyì)模式第九十五頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)(diànwǎng)接入大電網(wǎng)(diànwǎng)后，將對大電網(wǎng)(diànwǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行、保護(hù)等方面帶來深刻影響。開展微電網(wǎng)(diànwǎng)與大電網(wǎng)(diànwǎng)相互作用的研究，對揭示二者相互影響的作用規(guī)律，進(jìn)而提出微電網(wǎng)(diànwǎng)與大電網(wǎng)(diànwǎng)在規(guī)劃、運(yùn)行、保護(hù)等方面的改進(jìn)措施具有重要意義，能夠為新型電網(wǎng)(diànwǎng)系統(tǒng)進(jìn)行的技術(shù)升級和改造提供有力的理論依據(jù)。大電網(wǎng)(diànwǎng)應(yīng)對微電網(wǎng)(diànwǎng)接入的關(guān)鍵問題第九十六頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)在微電網(wǎng)和大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行中，微電網(wǎng)對大電網(wǎng)所表現(xiàn)的電氣特性較復(fù)雜。目前國內(nèi)在這二者作用機(jī)理方面的研究基本處于起步階段，擬研究的主要課題包括：微電網(wǎng)穩(wěn)、暫態(tài)運(yùn)行特性的理論分析及建模方法的研究；微電網(wǎng)對大電網(wǎng)的電壓、功角和頻率穩(wěn)定運(yùn)行的作用機(jī)理和對應(yīng)措施的研究；微電網(wǎng)與大電網(wǎng)控制系統(tǒng)及故障過程相互作用機(jī)理的研究和微電網(wǎng)所引起的大電網(wǎng)電能質(zhì)量(zhìliàng)的研究。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)相互作用機(jī)理研究的目的就是要揭示出二者相互作用的本質(zhì)，發(fā)展相關(guān)的理論和方法，為含微電網(wǎng)大電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與控制奠定理論基礎(chǔ)。大電網(wǎng)(diànwǎng)與微電網(wǎng)(diànwǎng)相互作用的機(jī)理第九十七頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)運(yùn)行(yùnxíng)策略對包含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)運(yùn)行策略進(jìn)行研究，需要從以下6個方面展開：含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)短期負(fù)荷預(yù)測方法；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)與規(guī)范；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)電能質(zhì)量(zhìliàng)問題；微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)與規(guī)范；含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)安全緊急控制策略。第九十八頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)含微電網(wǎng)的大電網(wǎng)保護(hù)構(gòu)建(ɡòujiàn)策略根據(jù)含有微電網(wǎng)的大電網(wǎng)保護(hù)在實際應(yīng)用中面臨(miànlíng)的理論和技術(shù)問題，進(jìn)而開展的課題研究主要集中在不同類型微電網(wǎng)短路電流的特性研究與仿真計算模型的建立、新型大電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)建及整定計算原則的研究，以及大電網(wǎng)保護(hù)與微電網(wǎng)保護(hù)的協(xié)調(diào)配合機(jī)制的研究等關(guān)鍵基礎(chǔ)性問題方面。第九十九頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)接入微電網(wǎng)后，電力市場中的交易模式、競價機(jī)制等都將發(fā)生變化，形成一種新的格局：一方面，DG作為(zuòwéi)微電網(wǎng)的重要組成部分，將使電力公司與用戶之間形成一種新型關(guān)系，用戶可以從電力公司買電，也可以在自發(fā)自用的基礎(chǔ)上，將自己擁有的DG的剩余電能賣給電力公司或為電力公司有償提供削峰、緊急功率支持等服務(wù)；另一方面，微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時參與大電網(wǎng)競爭，必將對原有的電力市場交易模式產(chǎn)生影響。微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的電能交易(jiāoyì)模式第一百頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)(diànwǎng)能量管理系統(tǒng)（EMS)微電網(wǎng)被定義為發(fā)電和負(fù)荷的集合，而通常負(fù)荷不僅包括了電負(fù)荷，還包括熱和冷負(fù)荷，即熱電聯(lián)供和熱電冷三聯(lián)供。因此，微電網(wǎng)不僅要發(fā)電，而且要利用發(fā)電的余熱以提高總體效率。能量管理系統(tǒng)（EnergyManagementSystem，EMS）的目的即為作出決策以最優(yōu)地利用發(fā)電產(chǎn)生的電和熱（冷）。該決策的依據(jù)(yījù)為當(dāng)?shù)卦O(shè)備對熱量的需求、氣候的情況、電價、燃料成本等。

第一百零一頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)(diànwǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)能量管理系統(tǒng)的調(diào)度控制功能：能量管理系統(tǒng)是為整個微電網(wǎng)服務(wù)的，即為系統(tǒng)級的，由此首要任務(wù)是將設(shè)備控制和系統(tǒng)控制加以明確區(qū)分，使各自的作用和功能簡單明了。微型汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、頻率、機(jī)端電壓、發(fā)電機(jī)（微電源）的功率因數(shù)等應(yīng)由微電源來控制，他們依據(jù)就地信號。CERTS的模型(móxíng)中，EMS只調(diào)度系統(tǒng)的潮流和電壓。潮流調(diào)度時需考慮燃料成本、發(fā)電成本、電價、氣候條件等。EMS僅控制微電網(wǎng)內(nèi)某些關(guān)鍵母線的電壓幅值，并由多個微電源的控制器配合完成，與配電網(wǎng)相聯(lián)的母線電壓應(yīng)由所聯(lián)上級配電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)來控制。第一百零二頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)微電網(wǎng)(diànwǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)除了上述基本功能外，EMS還具有其他一些功能，如當(dāng)微電網(wǎng)(diànwǎng)與配電網(wǎng)(diànwǎng)解列后微電網(wǎng)(diànwǎng)應(yīng)配備快速切負(fù)荷的功能，以使微電網(wǎng)(diànwǎng)內(nèi)的發(fā)電與負(fù)荷平衡；由于微電源同時供給電、熱等負(fù)荷，調(diào)度時應(yīng)同時兼顧，一般情況下往往采取“以熱定電”的原則，即滿足用戶對熱負(fù)荷需求的條件下再進(jìn)行電量的調(diào)度；微電網(wǎng)(diànwǎng)中應(yīng)配備一些儲能設(shè)備，如蓄電池、超級電容、飛輪等。此外，由于微電網(wǎng)(diànwǎng)本身位于用戶側(cè)，這些用戶可能為中心商業(yè)區(qū)、學(xué)校、工廠等，它們本來就有供熱、通風(fēng)、空調(diào)等過程控制系統(tǒng)，未來的EMS有可能成為這些系統(tǒng)以及當(dāng)?shù)匕l(fā)電、儲能等的總調(diào)度系統(tǒng)。第一百零三頁，共132頁。微電網(wǎng)(diànwǎng)中國發(fā)展微電網(wǎng)(diànwǎng)的意義(1)微電網(wǎng)可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力建設(shè)。(2)微電網(wǎng)可以促進(jìn)可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源在我國的發(fā)展。(3)微電網(wǎng)可以提高供電可靠性和電能質(zhì)量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平。(4)微電網(wǎng)能夠有效減少對集中式大型發(fā)電廠電力生產(chǎn)的依賴以及遠(yuǎn)距離電能傳輸、多級變送的損耗，降低網(wǎng)損。(5)微電網(wǎng)能夠有效地解決我國西部地區(qū)目前常規(guī)供電所面臨的輸電距離遠(yuǎn)、功率小、線損大、建設(shè)變電站費(fèi)用昂貴的問題，為我國邊遠(yuǎn)及常規(guī)電網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)的電力供應(yīng)提供有力支持，有利于社會主義(shèhuìzhǔyì)新農(nóng)村建設(shè)。第一百零四頁，共132頁。微電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成設(shè)備(shèbèi)（1）分布式發(fā)電接入微電網(wǎng)綜合控制管理所用設(shè)備(shèbèi)小型(xiǎoxíng)微電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第一百零五頁，共132頁。分布式發(fā)電接入微電網(wǎng)綜合控制管理所用設(shè)備只需在集中控制層中使用一臺集中控制器（該集中控制器直接嵌入控制屏中，無需獨立的監(jiān)控室），該集中控制器能完成數(shù)據(jù)(shùjù)采集、應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)(shùjù)庫服務(wù)、操作員監(jiān)控界面等功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地小、投資小等特點。第一百零六頁，共132頁。大中型微電網(wǎng)(diànwǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第一百零七頁，共132頁。對于大中型微電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，由于其管理設(shè)備較多、電壓等級較高，系統(tǒng)規(guī)模較大等特點，集中控制層所需設(shè)備除交換機(jī)和集中控制器外，還應(yīng)包括能量管理系統(tǒng)前置機(jī)、微電網(wǎng)工作站、微電網(wǎng)/配網(wǎng)數(shù)據(jù)交互終端等設(shè)備，用來完成集數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用服務(wù)程序的運(yùn)行、數(shù)據(jù)的存儲及監(jiān)控界面的顯示、微電網(wǎng)/配網(wǎng)數(shù)據(jù)交互數(shù)據(jù)的上傳等，根據(jù)需要(xūyào)，這些服務(wù)器可以采用雙機(jī)以實現(xiàn)主備。該類型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)靈活、運(yùn)行安全、運(yùn)行效率高、功能配置強(qiáng)大等特點。第一百零八頁，共132頁。無論是小型還是大中型的微電網(wǎng)，其所需要的設(shè)備及完成的功能如下：①集中控制(kòngzhì)器集中控制(kòngzhì)器是整個微電網(wǎng)控制(kòngzhì)系統(tǒng)的核心部分，完成整個微電網(wǎng)的監(jiān)視和控制(kòngzhì)(SupervisoryControlandDataAcquisition：SCADA)，以及微電網(wǎng)能量管理控制(kòngzhì)(微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng))等功能。集中(jízhōng)控制器的外觀第一百零九頁，共132頁。集中控制器主要完成的功能：一是微電網(wǎng)的綜合監(jiān)視、實時統(tǒng)計即：對分布式電源發(fā)電情況進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計和分析；對儲能系統(tǒng)充放電進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計和分析；對負(fù)荷進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計和分析；對整個微電網(wǎng)的綜合運(yùn)行情況監(jiān)視與統(tǒng)計；對微電網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量監(jiān)視二是對微電網(wǎng)內(nèi)的能量進(jìn)行管理，即：對分布式發(fā)電及負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測：如進(jìn)行光伏發(fā)電的預(yù)測、風(fēng)機(jī)發(fā)電預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測等；對配電網(wǎng)進(jìn)行功率交換方面(fāngmiàn)的控制；對調(diào)度交換的功率進(jìn)行緊急控制；對離網(wǎng)能量進(jìn)行平衡控制；對分布式電源出力進(jìn)行平滑控制；能進(jìn)行自動電壓的無功控制；能對分布式電源發(fā)電互補(bǔ)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析；能對冷熱電聯(lián)供進(jìn)行優(yōu)化控制；能對負(fù)荷進(jìn)行自動跟蹤并進(jìn)行消峰填谷。第一百一十頁，共132頁。②微電網(wǎng)并離網(wǎng)控制(kòngzhì)設(shè)備微電網(wǎng)(diànwǎng)并離網(wǎng)控制設(shè)備（如MSD‐831/R1、MSD‐831/R2）可對公共連接點進(jìn)行監(jiān)控，實現(xiàn)離網(wǎng)自動斷開連接斷路器、自動并網(wǎng)等功能。該裝置用在公共連接線路和連接母線上，可同時管理兩個公共連接線路和母聯(lián)，主要配置有孤島檢測、自動同期并網(wǎng)、手動同期并網(wǎng)、過流保護(hù)、電能質(zhì)量檢測等。第一百一十一頁，共132頁。③微電網(wǎng)(diànwǎng)負(fù)荷控制設(shè)備微電網(wǎng)負(fù)荷控制設(shè)備(如：MSD‐832)具有低頻、低壓、過頻、過壓控制功能，主要用于低頻、低壓減載，過頻切機(jī)，過頻或過壓解列。裝置測量安裝處的母線(mǔxiàn)電壓、頻率以及變化率。當(dāng)發(fā)生頻率、電壓事故時，進(jìn)行相應(yīng)的頻率、電壓事故判斷及處理。適用于兩段母線(mǔxiàn)并列或分列運(yùn)行的微電網(wǎng)，也可用于單段母線(mǔxiàn)的微電網(wǎng)。第一百一十二頁，共132頁。④微電網(wǎng)(diànwǎng)前置終端設(shè)備微電網(wǎng)前置終端設(shè)備（如MCC803）其主要是用來完成各種設(shè)備的規(guī)約解析與數(shù)據(jù)接入，包括分布式電源接入（光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、儲能雙向變換器等）、保護(hù)測量裝置、微電網(wǎng)并離網(wǎng)控制器等。其支持(zhīchí)的規(guī)約類型包括IEC61850、IEC870‐5‐103/104、Modbus/Jbus等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，并支持(zhīchí)其他設(shè)備廠家的自定義協(xié)議。第一百一十三頁，共132頁。⑤微網(wǎng)/配網(wǎng)數(shù)據(jù)(shùjù)交互終端設(shè)備微網(wǎng)/配網(wǎng)數(shù)據(jù)交互終端設(shè)備（如MCC802）主要是用來與微電網(wǎng)集中控制器進(jìn)行通訊，獲取處理后的采集數(shù)據(jù)與微電網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并上送配網(wǎng)調(diào)度(diàodù)（也可將數(shù)據(jù)發(fā)送至其他應(yīng)用），并且接受配電網(wǎng)對微電網(wǎng)的遙控、參數(shù)設(shè)置命令，實現(xiàn)微電網(wǎng)與配電網(wǎng)間數(shù)據(jù)的上送與下傳。與配網(wǎng)調(diào)度(diàodù)間的規(guī)約支持IEC61850、IEC870‐5‐101/104、CDT等。第一百一十四頁，共132頁。⑥分布式發(fā)電：光伏發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)(xiāngguān)設(shè)備典型(diǎnxíng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的示意圖第一百一十五頁，共132頁。典型的光伏發(fā)電(fādiàn)系統(tǒng)方框圖第一百一十六頁，共132頁。它是由一個光伏箱式變電站和若于光伏電池方陣、負(fù)荷和匯流箱所組成的，其中的光伏箱式變電站是在對常規(guī)箱變產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)上，集成光伏發(fā)電交直流系統(tǒng)、逆變裝置、低損耗變壓器及其它控制系統(tǒng)的新型產(chǎn)品，使交直流控制系統(tǒng)、逆變裝置、升壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等更有機(jī)的結(jié)合起來，達(dá)到配置形式簡化、可靠性靈活性高、運(yùn)行檢修安全方便(fāngbiàn)，同時具有環(huán)保節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，完全滿足大型光伏電站接入電網(wǎng)的需求。第一百一十七頁，共132頁。與光伏發(fā)電(fādiàn)有關(guān)的設(shè)備主要有：1）光伏電池組件光伏電池組件可分為晶硅（單晶硅、多晶硅)、非晶硅及微晶硅薄膜等電池組件，其功能主要是完成太陽能到電能的轉(zhuǎn)換。單晶硅電池組件多晶硅電池組件非晶硅電池組件第一百一十八頁，共132頁。2）光伏防雷匯流箱光伏匯流箱是根據(jù)逆變器輸入的直流電壓范圍，把一定數(shù)量的規(guī)格相同(xiānɡtónɡ)的光伏組件的組串排列后接入光伏防雷匯流箱進(jìn)行匯流，方便了后級逆變器的接入。另外，由于光伏防雷