中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
PART.01
什么是微電網(wǎng)？
作為電力系統(tǒng)末端、面向終端用戶的一個(gè)微型發(fā)配用電系統(tǒng)，微電網(wǎng)究竟“微”在哪里？與目前我們所使用的大電網(wǎng)究竟有什么不同？
根據(jù)國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局2017年印發(fā)的《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設(shè)試行辦法》中對(duì)于微電網(wǎng)的定義：微電網(wǎng)是指由分布式電源、用電負(fù)荷、配電設(shè)施、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配用電系統(tǒng)。微電網(wǎng)分為并網(wǎng)型和獨(dú)立型，可實(shí)現(xiàn)自我控制和自治管理。
從中我們可以簡(jiǎn)單地將微電網(wǎng)理解為一套簡(jiǎn)易的“獨(dú)立的微小電網(wǎng)”——麻雀雖小，但五臟俱全。微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)、功能以及技術(shù)上存在較大差異，主要存在以下幾個(gè)方面：
（1）規(guī)模與范圍：微電網(wǎng)是指接有分布式電源的小型電力系統(tǒng)，其規(guī)模相對(duì)較小，主要應(yīng)用于與單個(gè)企業(yè)/園區(qū)內(nèi)部。而傳統(tǒng)電網(wǎng)則是覆蓋廣泛地區(qū)的大型電力系統(tǒng)，包括發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)。
（2）電源和能源類型：微電網(wǎng)中的分布式電源主要包括可再生能源（如太陽(yáng)能、風(fēng)能等）和傳統(tǒng)能源（如天然氣、燃油等），能源類型多樣。傳統(tǒng)電網(wǎng)的電源則主要為大型電站，能源類型相對(duì)單一。
（3）運(yùn)行模式：微電網(wǎng)具備并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種運(yùn)行模式，能夠在不同條件下實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的互動(dòng)和獨(dú)立運(yùn)行。并網(wǎng)時(shí)，微電網(wǎng)可以與大電網(wǎng)相互支援和補(bǔ)充；離網(wǎng)時(shí)，微電網(wǎng)能夠獨(dú)立為負(fù)載供電。傳統(tǒng)電網(wǎng)則主要采用并網(wǎng)運(yùn)行模式，不具備離網(wǎng)能力。
（4）能源利用效率：微電網(wǎng)通過(guò)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和智能控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用和優(yōu)化調(diào)度。傳統(tǒng)電網(wǎng)在能源傳輸過(guò)程中存在線路損耗，且調(diào)控和控制相對(duì)較為單一。
（5）系統(tǒng)靈活性：微電網(wǎng)具有較高的系統(tǒng)靈活性，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)和“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”的快速互動(dòng)。例如，在負(fù)荷波動(dòng)、電網(wǎng)故障等情況下，微電網(wǎng)可以迅速調(diào)整發(fā)電和儲(chǔ)能設(shè)備的工作狀態(tài)，保持電力供應(yīng)的穩(wěn)定。傳統(tǒng)電網(wǎng)在應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況時(shí)的調(diào)整速度和靈活性相對(duì)較低。
（6）智能化程度：微電網(wǎng)具備較高的智能化水平，采用先進(jìn)的通信、控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度。而傳統(tǒng)電網(wǎng)在智能化方面的發(fā)展相對(duì)滯后。
●“微”這個(gè)概念主要體現(xiàn)在微電網(wǎng)的小型化、分布式特點(diǎn)以及其在與大電網(wǎng)互動(dòng)中所展現(xiàn)出的靈活性和高效性。
PART.02
什么是智能微電網(wǎng)？
當(dāng)前，全球正處于能源革命和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)家發(fā)改委明確指出，要聚焦新一代信息技術(shù)和能源融合發(fā)展，推動(dòng)煤炭、油氣、電廠、電網(wǎng)等傳統(tǒng)行業(yè)與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合。十四五規(guī)劃中強(qiáng)調(diào)：
加快電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)互補(bǔ)互濟(jì)和智能調(diào)節(jié)能力加強(qiáng)‘’源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)‘’銜接。
“十四五”規(guī)劃《綱要》中的智能微電網(wǎng)名詞解釋，指的是由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。通過(guò)采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用，同時(shí)具備一定的能量管理功能。智能微電網(wǎng)是一種規(guī)模較小、分散且獨(dú)立的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤島運(yùn)行。
它是一個(gè)典型的信息物理系統(tǒng)（CPS），通過(guò)信息流和能量流的緊密耦合實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的能量管理。結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等領(lǐng)域的技術(shù)，未來(lái)的電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)可以有效支撐能源互聯(lián)網(wǎng)、電力物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用，從而改進(jìn)傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)行與控制模式。智能微電網(wǎng)能靈活接入、高效存儲(chǔ)和消納新能源，需要將分布式發(fā)電、分布式存儲(chǔ)、分散負(fù)載智能化集成到未來(lái)的智能電網(wǎng)中。未來(lái)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將是智能微電網(wǎng)集群，形成多端交-直流混合電網(wǎng)。
PART.03
用戶側(cè)是微電網(wǎng)的藍(lán)海
在電力市場(chǎng)改革和能源轉(zhuǎn)型的大背景下，用戶側(cè)微電網(wǎng)以其靈活性、高效性和可持續(xù)性逐漸成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)；用戶側(cè)巨大的市場(chǎng)潛力和廣泛的應(yīng)用前景，被視為微電網(wǎng)的藍(lán)海。
（1）節(jié)能控耗和節(jié)約電費(fèi)：在“雙碳”目標(biāo)下，許多企業(yè)面臨節(jié)能控耗的壓力，同時(shí)，多地拉大峰谷電價(jià)差，引導(dǎo)電力用戶優(yōu)化用電曲線。用戶側(cè)微電網(wǎng)可以有效地降低能源消耗，提高能源利用效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。
（2）可靠用電和運(yùn)維管理：隨著充電樁、分布式電源、分布式儲(chǔ)能等設(shè)備的接入，用電場(chǎng)景日益多元化，企業(yè)/園區(qū)微電網(wǎng)變得更加復(fù)雜。用戶側(cè)微電網(wǎng)可以提高用電可靠性，降低隨機(jī)性和不確定性，確保企業(yè)正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
（3）電力市場(chǎng)化交易和電網(wǎng)雙向互動(dòng)：10kV及以上工商業(yè)用戶將是用戶側(cè)參與電力市場(chǎng)的先頭部隊(duì)，這一趨勢(shì)明確。分布式電源、儲(chǔ)能、市場(chǎng)化交易開(kāi)啟了與大電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，用戶形態(tài)和商業(yè)模式隨之發(fā)生變化。用戶不再僅僅是接收者，而是成為生產(chǎn)者、交易參與者、套利者、聚合者、響應(yīng)者等多種角色。此外，用戶側(cè)微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的綜合套利最優(yōu)，滿足不同用戶的利益需求。
PART.04
存在的技術(shù)難題與挑戰(zhàn)
并網(wǎng)運(yùn)行方式：
●微電網(wǎng)內(nèi)部源荷隨機(jī)波動(dòng)，需要有“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-充”的調(diào)度策略，使其成為電網(wǎng)的一個(gè)柔性調(diào)控的電源/負(fù)荷。
●微電網(wǎng)外部需要有主配微協(xié)同的調(diào)控目標(biāo)和機(jī)制，一方面保障微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行，另一方面必要時(shí)微網(wǎng)能夠多時(shí)間尺度支撐主配電網(wǎng)。
● 多微網(wǎng)接入可能導(dǎo)致配網(wǎng)電壓升高，短路電流增大，電能質(zhì)量惡化，需要多微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制機(jī)制，一方面通過(guò)多微網(wǎng)節(jié)點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線出力的合理優(yōu)化，降低配網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)損，提高配網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;另一方面對(duì)多類資源的協(xié)調(diào)調(diào)度，降低棄風(fēng)棄光量。
離網(wǎng)運(yùn)行方式：
●包含風(fēng)光儲(chǔ)等多種基于變流器控制的電源，諧振、低慣性、欠阻尼等問(wèn)題，就需要構(gòu)建電網(wǎng)支撐型電源控制策略，保障微電網(wǎng)離網(wǎng)頻率與電壓穩(wěn)定。
●需要保證離網(wǎng)型微電網(wǎng)的能量平衡，減小電源與負(fù)荷功率波動(dòng)對(duì)構(gòu)網(wǎng)型裝置運(yùn)行穩(wěn)定性的影響，需要利用現(xiàn)場(chǎng)有限條件，實(shí)現(xiàn)資源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，提升微網(wǎng)生存能力。
● 微網(wǎng)內(nèi)源荷功率波動(dòng)性強(qiáng)，構(gòu)建功率和負(fù)荷的預(yù)測(cè)能力，及可調(diào)設(shè)備的分級(jí)響應(yīng)機(jī)制，制定日前、日內(nèi)滾動(dòng)及實(shí)時(shí)的控制策略，提高平衡控制的魯棒性，提升離網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行安全。
PART.05
用戶側(cè)“智能微電網(wǎng)”解決方案
電能俠 | 用戶側(cè) “智能微電網(wǎng)”解決方案圍繞智能化調(diào)度策略的智慧能源管理、企業(yè)節(jié)能管控、與電網(wǎng)友好互動(dòng)中的電力需求側(cè)響應(yīng)、實(shí)現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的能碳?張網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理核心目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”互動(dòng)優(yōu)化，充分發(fā)揮源側(cè)協(xié)調(diào)互補(bǔ)、網(wǎng)側(cè)高效消納、荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)、儲(chǔ)能實(shí)時(shí)平衡等特性，滿足用戶側(cè)微電網(wǎng)智慧?能需求。
微電網(wǎng)作為重要的可控實(shí)體，從用戶側(cè)出發(fā)，推進(jìn)用戶側(cè)源網(wǎng)荷友好互動(dòng)柔性控制系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用，通過(guò)智能終端設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶內(nèi)的主要用電設(shè)備，采集統(tǒng)計(jì)設(shè)備的用電量和用電規(guī)律，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和累加，準(zhǔn)確發(fā)掘用戶可中斷負(fù)荷，精確計(jì)算受電端的調(diào)峰能力，在滿足受電端電網(wǎng)供電可靠性的前提下，提高可中斷負(fù)荷的控制能力，提升受端電網(wǎng)的適應(yīng)能力，使用戶側(cè)調(diào)峰方式逐步走向成熟，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與電網(wǎng)之間的友好互動(dòng)。
該方案優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
●首先，采用靈活控制和AI調(diào)度，實(shí)現(xiàn)基于策略配置的智慧運(yùn)行。
●其次，用能監(jiān)控構(gòu)建能流全景，便于全面掌握能源使用情況。在此基礎(chǔ)上，設(shè)立策略配置中心，實(shí)現(xiàn)分區(qū)分級(jí)分時(shí)段策略的配置；智能調(diào)度中心則基于優(yōu)先級(jí)、數(shù)據(jù)和策略進(jìn)行調(diào)度；管理中心負(fù)責(zé)結(jié)果監(jiān)測(cè)與響應(yīng)跟蹤。最后，企業(yè)/園區(qū)用戶可借助此方案進(jìn)行目標(biāo)能效管理，并評(píng)估效益。
整體上，該方案有助于提高能源使用效率，實(shí)現(xiàn)智能化、精細(xì)化的能源管理。
