中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：能源是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，電力作為最清潔便利的能源形式，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。工業(yè)革命以來(lái)，世界能源消費(fèi)劇增，煤炭、石油、天然氣等化石能源資源消耗迅速，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，特別是溫室氣體排放導(dǎo)致日益嚴(yán)峻的全球氣候變化，社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重威脅。因此，世界各國(guó)紛紛開始關(guān)注環(huán)保、高效和靈活的發(fā)電方式——分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)。目前，比較成熟的分布式發(fā)電技術(shù)主要有風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)等幾種形式。
迄今為止，分布式發(fā)電技術(shù)的潛力尚未得到充分發(fā)揮，究其原因，主要有以下幾點(diǎn)：
（1）分布式電源自身的特性決定了一些電源的出力將隨外部條件的變化而變化，表現(xiàn)出間歇性和隨機(jī)性等特點(diǎn)，使得這些電源僅依靠自身的調(diào)節(jié)能力難以滿足負(fù)荷的功率平衡，且不可調(diào)度，需要其他電源或儲(chǔ)能裝置的配合以提供支持和備用。
（2）分布式電源的并網(wǎng)運(yùn)行改變了系統(tǒng)中的潮流分布，對(duì)配電網(wǎng)而言，由于分布式電源的接入導(dǎo)致系統(tǒng)中具有雙向潮流，給電壓調(diào)節(jié)、保護(hù)協(xié)調(diào)與能量?jī)?yōu)化帶來(lái)了新問(wèn)題。當(dāng)前，一些分布式電源在系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)退出運(yùn)行，加劇了系統(tǒng)暫態(tài)功率不平衡，不利于系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
（3）多數(shù)DG需要通過(guò)電力電子接口并入電網(wǎng)，大量電力電子設(shè)備和電容、電感的引入，易影響周邊用戶的供電質(zhì)量，外界產(chǎn)生干擾可能導(dǎo)致頻率和電壓的不同步，從而拖垮整個(gè)系統(tǒng)。
（4）為數(shù)眾多、形式各異、不可調(diào)度的分布式電源將給依靠傳統(tǒng)集中式電源調(diào)度方式進(jìn)行管理的系統(tǒng)運(yùn)行人員帶來(lái)更大的困難，缺乏有效的管理將導(dǎo)致分布式電源運(yùn)行時(shí)的“隨意性”，給系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性造成隱患。
阻礙分布式發(fā)電獲得廣泛應(yīng)用的不僅在于分布式發(fā)電本身的技術(shù)障礙，還在于現(xiàn)有的電網(wǎng)技術(shù)仍不能完全適應(yīng)分布式發(fā)電的接入要求。為使分布式發(fā)電得到充分利用，西方的一些學(xué)者提出了微型電網(wǎng)（MicroGrid，簡(jiǎn)稱微網(wǎng)）的概念。
微網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行，現(xiàn)有研究和實(shí)踐已表明，將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以微網(wǎng)的形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)效能的最有效方式。
不論是從經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)目的，微網(wǎng)在中國(guó)乃至全球都得了廣泛的關(guān)注和研究，不論是歐洲、美國(guó)還是日本，微電網(wǎng)研究一直以來(lái)都被列入重大研究計(jì)劃。微電網(wǎng)的研究和運(yùn)用不僅是世界范圍內(nèi)新技術(shù)的革新，更是哥本哈根會(huì)議以來(lái)各國(guó)積極向低碳、環(huán)保方向邁進(jìn)的體現(xiàn)，隨著在2011年大家所期望的IEEE的孤島標(biāo)準(zhǔn)的采用，全球微網(wǎng)從試點(diǎn)項(xiàng)目到全商業(yè)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)變將變得更加迅速。
近年來(lái)我國(guó)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)已經(jīng)發(fā)生了重要變化，建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)成為全國(guó)上下的共識(shí)。國(guó)家已將“分布式供能技術(shù)”列入2006~2020年中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，08年南方雪災(zāi)和汶川地震，更加速了我國(guó)在分布式發(fā)電領(lǐng)域的投資力度。我國(guó)“863”、“973”等國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展規(guī)劃也開始立項(xiàng)，以鼓勵(lì)和支持各個(gè)高校和科研院所在微網(wǎng)技術(shù)方面開展研究。作為利用分布式發(fā)電的有效形式，微網(wǎng)將得到快速的發(fā)展。我國(guó)幅員遼闊，微網(wǎng)的發(fā)展對(duì)于解決廣大農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)用電也具有重要意義。
就天津中新生態(tài)城來(lái)說(shuō)，天津中新生態(tài)城智能電網(wǎng)工程，由智能應(yīng)對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)支撐和發(fā)展基礎(chǔ)四大體系組成，包含發(fā)電、變電、輸電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)，包括11個(gè)子功能系統(tǒng)：分布式電源接入、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能電網(wǎng)設(shè)備綜合狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)、智能變電站、配電自動(dòng)化、電能質(zhì)量檢測(cè)與控制、用電信息采集系統(tǒng)、智能用電小區(qū)樓宇、電動(dòng)汽車充電設(shè)施、通信信息網(wǎng)絡(luò)以及電網(wǎng)智能運(yùn)行可視化平臺(tái)。
（1）智能發(fā)電方面，天津中新生態(tài)城通過(guò)建立分布式電源入網(wǎng)及微網(wǎng)控制模型，制定相關(guān)的技術(shù)原則；建設(shè)分布式電源入網(wǎng)控制系統(tǒng)；調(diào)研生態(tài)城近海波浪能發(fā)電等各種新能源利用可行性研究；研究應(yīng)用熱泵回收余熱，熱電冷三聯(lián)供及路面太陽(yáng)能收集等技術(shù)并合理耦合。
開展集中式城市儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)，通過(guò)110kV變電站并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的統(tǒng)一遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。
（2）智能輸變電方面，天津中新生態(tài)城利用先進(jìn)傳感技術(shù)和狀態(tài)分析技術(shù)，開展輸電線路、變電站、配電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)工程建設(shè)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。遠(yuǎn)期建設(shè)2座220kV、4座110kV智能變電站。一期建設(shè)110kV和暢路變電站。
（3）智能配電方面，通過(guò)建立生態(tài)城智能配電網(wǎng)運(yùn)行和監(jiān)控中心。對(duì)區(qū)內(nèi)6個(gè)街區(qū)的12條配電線路實(shí)施配電自動(dòng)化，對(duì)所有并網(wǎng)的分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度。開展基于配電自動(dòng)化開展調(diào)控一體化系統(tǒng)的試點(diǎn)，建設(shè)生態(tài)城配網(wǎng)調(diào)控一體化智能技術(shù)支持系統(tǒng)。
建設(shè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，開展新型電能質(zhì)量控制裝置應(yīng)用和綜合電能質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量（諧波、閃變）的全面監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析和治理，建設(shè)覆蓋生態(tài)城110kV和35kV變電站的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程可視化應(yīng)用。
（4）智能用電方面，建設(shè)用電信息采集系統(tǒng)。采用高級(jí)測(cè)量、高速通信、高效調(diào)控的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)用電信息的實(shí)時(shí)、全面和準(zhǔn)確采集、采集設(shè)備的在線監(jiān)控和故障差錯(cuò)快速響應(yīng)、電能質(zhì)量和負(fù)荷的監(jiān)測(cè)和分析、區(qū)域線損實(shí)時(shí)分析。確保計(jì)量準(zhǔn)確可靠，滿足用戶用電管理優(yōu)化的需要。
在生態(tài)城起步區(qū)全面開展智能用電小區(qū)、樓宇建設(shè)，應(yīng)用儲(chǔ)能設(shè)備，建設(shè)智能用能服務(wù)系統(tǒng)，開展用能設(shè)備能效監(jiān)測(cè)及控制服務(wù)。在起步區(qū)開展智能用電小區(qū)建設(shè)與改造，應(yīng)用智能交互終端，建設(shè)智能家居用能服務(wù)系統(tǒng)，開展雙向互動(dòng)用電服務(wù)和基于電力光纖到戶。
從天津中新生態(tài)城、浙江溫州南鹿島到合肥工業(yè)大學(xué)微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室等一系列實(shí)踐證明，中國(guó)微網(wǎng)工程正在不斷走向成熟。在新形勢(shì)下中國(guó)電力建設(shè)正不斷把握新方向，為實(shí)現(xiàn)電力新發(fā)展而不斷努力。
