智能微型电网并网特性及实例介绍

智能微型电网并网特性及实例介绍

程鲁文牛方明

（国家电网有限公司华北分部北京100053）

摘要：本文概述了风、光、储、输智能微型电网的运行方式和运行特性。通过对智能微网系统的基本理论分析，提出了实现可靠并网的要求。根据实际案例对含风、光模型的智能系统进行探究，探讨电力电子设备、电能质量和控制策略等方面对智能微网可靠并网的基本要求。

关键词：风力发电；光伏发电；智能微网；智能微网并网

引言

世界各国陆续把发展新能源列入国家发展战略，以国家电网公司为例，截至2018年底，仅风、光新能源装机规模达2.99亿万千瓦。目前，分布式发电、微型电网以及智能型配电网技术仍处在不同的研究发展阶段[1-2]。智能电网技术以实现电力系统智能化为目的，实现分布式能源通过智能微网高渗透、高可靠性的接入大型互联电力系统中[3]。

本文首先概述了新能源为主微网的基本构架，然后介绍了分布式发电、微型电网的特点，已投产微型电网的运行情况和特性。本文为研究通过联合控制手段，提高分部式电源并网的可靠性，减少对电力系统的负面影响。

1微网以及分布式发电

分布式电源是指容量较小、采用就近并网原则为电力系统供电的、一般直接连在配网上的可再生能源发电设施，其在容量和规模上有较大差异，从千瓦级到兆瓦级不等。由于风、光受气候影响较大，因此新能源发电具有不可预测性和随机波动性[4]。储能装置能有效缓解风、光的随机波动性，通过储能装置与风、光的打捆，实现可再生能源的友好并网。

1.1分布式能源系统

分布式发电系统可以划分为三个部分：一次能源、能量转换系统及能量转换控制系统，可以连接内部负载供电或者通过电气接口与外部电网相连，如图1所示：

综上，限于研究配电网和智能微网内部各类分布式发电电源的相互作用机理，本文根据数学推导，揭示智能微网并网的可靠性并网方法，改善智能微网内部电能质量的方法，提出并网准则。

3应用典型实例

3.1风光储输示范电站

风光储输示范电站是我国已经建成首个国家风光储输示范工程基地。该基地位于国网公司冀北张家口地区，是自主设计和研发的集风、光、储的联合发电系统。目前，规划规模风电500MW、光伏100MW、储能设备70MW。已投运风电450MW、光伏100MW、储能33MW。

风光储输示范电站的整体思路为：利用风、光、储的各自特点，优势互补，实现微网内部小系统的协调控制，降低可再生能源对电网产生的负面影响（谐波污染等）。

3.2监控系统

监控系统是智能微网系统的控制中枢，它采集微网中风、光、储等设备的基本参数，并将信息传达至协调控制系统，同时实时接收上级调度的指令，将信息参数与调度运行信息汇总整合，实现调度对微网的基本控制，将调度对微网的控制下发并执行。

3.3有功协调控制系统

风光储示范工程能实现内部电源的统一管理和协调，为并网模式提供了灵活的组合方式，如：单储能模式、单风电模式、单光伏模式等，充分发挥各装置间的优势互补。通过上述组合方式，风光储示范基地完美的实现平波、削峰、填谷，在不弃风、弃光情况下参与电网调峰等功能。

4结语

（1）分布式电源的随机性和波动性给电力系统运行与控制带来了一定的挑战。为了应对这种挑战，需要研究针对分布式可再生能源电源的控制机制。

（2）国家风光储示范工程是分布式电源管理的示范性工程，对未来分布式电源建设和管理提供了试验平台和管理经验。

参考文献：

[1]李超，钱虹，叶建华.分布式电源及其并网技术[J].上海电力学院学报，2008，24（3）：277-281.

[2]陈树勇，宋书芳，李兰欣，沈杰.智能电网技术综述[J].电网技术.2009.33（8）：1-7.

[3]刘杨华，吴政球，涂有庆，黄庆云，罗华伟.分布式发电及其并网技术综述[J].电网技术，2008，32（15）：70-76.

[4]MilanovicJ.V，Ali，H，Aung，M.T.Influenceofdistributedwindgenerationandloadcompositiononvoltagesags[J].IETGeneration，TransmissionandDistribution，2007，1（1）：13-2.

[5]王成山，李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电网技术，2010，34（2）：10-14.

作者简介：

程鲁文（1986.12-），男，山东省曹县人，硕士学位，工程师，从事电网调控运行工作，单位：国家电网公司华北分部。