一文講清什麼是“微電網”?
1、微電網的定義與分類
1)定義
由分佈式電源、用電負荷、配電設施.監控和保護裝置等組成的小型發配用電系統(必要時含儲能裝置)。
2)分類
微電網分為併網型微電網和獨立型微電網,可實現自我控制和自治管理。
併網型微電網既可以與外部電網併網運行,也可以離網獨立運行;
獨立型微電網不與外部電網連接,電力電量自我平衡。
2、微電網的特徵
微電網的發展具備四個基本特徵:
1)微型
主要體現在電壓等級低,電壓等級一般在35kV及以下;系統規模小,系統容量不大於20MW,通常為兆瓦級及以下。
2)清潔
電源以可再生能源為主,或以天然氣多聯供等能源綜合利用為目標的發電型式;併網型微電網可再生能源裝機容量與最大負荷的比值在50%以上,或能源綜合利用效率在70%以上。
3)自治
微電網內部基本實現電力供需自平衡。併網型微電網與外部電網的年交換電量一般不超過年用電量的50%,獨立運行時能保障重要負荷在一段時間內連續供電;獨立型微電網應具有黑啟動的能力。
4)友好
可減少大規模分佈式電源接入對電網造成的衝擊,併網型微電網與外部電網的交換功率和時段具有可控性,通過對電源、負荷和儲能系統的協同控制,實現與電網之間的功率交換。
3、微電網的作用
(1)就近消納,提高能源效率。微電網內部的電來自於天然氣、光伏及風電等分佈式能源。在西北之類風光資源充足的地方,修建大型風電場、光伏電站,用戶(工業園區、商業區、學校、醫院甚至大型的地產項目)在接入小型的風機、光伏、儲能、燃氣輪機等電源設備時,就能使電能就近消納,省去了在電網中傳輸的損耗,提高了能源的使用效率。
(2)單點連接,減少對大電網衝擊。微電網與電網系統之間電能交流,是通過微電網與電網系統的公共連接點連接,避免了多個分佈式電源與電網系統直接連接。微電網主要用於區域內部的供電,不向外輸送或輸送很小的功率,對電網系統的影響可以忽略不計。
(3)提高供電可靠性,解決電能需求。微電網採用先進的控制方式以及大量電力電子裝置,將分佈式電源、儲能裝置、可控負荷連接在一起,使得它對於電網系統成為一個可控負荷,並且可以施行併網和獨立兩種運行方式,充分維護了微電網和大電網的安全穩定運行。
4、微電網如何運行
微電網存在兩種典型的運行模式:正常情況下微電網與常規配電網併網運行,稱為聯網模式;當檢測到電網故障或電能質量不滿足要求時,微電網將及時與電網斷開而獨立運行,稱為孤島模式。兩者之間的切換必須平滑而快速。微電網相對於外部大電網表現為單一的受控單元,並可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等方面的要求。微電網內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,並提供必要的控制。
(1)併網運行
併網運行就是微電網與公用大電網相連,微網斷路器閉合,與主網配電系統進行電能交換。光伏系統併網發電。儲能系統可進行併網模式下的充電與放電操作。併網運行時可通過控制裝置轉換到離網運行模式。
“微電網”是什麼?
(2)離網運行
離網運行也稱孤島運行,是指在電網故障或計劃需要時,與主網配電系統斷開,由DG、儲能裝置和負荷構成的運行方式。儲能變流器PCS工作於離網運行模式為微網負荷繼續供電,光伏系統因母線恢復供電而繼續發電,儲能系統通常只向負載供電。
@電力工程技術官方 本文引自《電力工程技術》
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