中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：微網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)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)，微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)在用戶端的重要存在形式。微電網(wǎng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。
是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)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)。
智能電網(wǎng)框架下的微電網(wǎng)主要特征是包含了分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換以及相關(guān)負(fù)荷監(jiān)控保護(hù)裝置等。
(一)分布式電源
1.分布式電源概述。
分布式電源裝置是指功率為數(shù)千瓦至50MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源(包括光伏、風(fēng)電、水電)。這些電源由電力部門、電力用戶或第3方所有，用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。
現(xiàn)階段我國的能源方式仍以集中供能系統(tǒng)為主，分布式能源的發(fā)展并不能取代傳統(tǒng)的能源供應(yīng)方式，將是集中供能系統(tǒng)的有益補(bǔ)充。因此，在我國可再生能源發(fā)電模式將是集中發(fā)電遠(yuǎn)距離輸電與分布式發(fā)電相結(jié)合的方式。截至2012年底，我國已并網(wǎng)投產(chǎn)的分布式電源1.56萬個(gè)，裝機(jī)容量3436萬kW，其中分布式水電2376萬kW，世界第一；余熱、余壓、余氣資源綜合利用和生物質(zhì)發(fā)電近年來增長迅速，裝機(jī)871萬kW，分布式光伏是未來發(fā)展的重點(diǎn)，前景非常可觀。
2.分布式發(fā)電接入對電網(wǎng)的影響。
為了鼓勵(lì)和規(guī)范分布式電源的發(fā)展，國網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q/GDW480-2010分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》于2010年8月2日發(fā)布并實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)適用于國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)以同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、變流器等形式接入35kV及以下電壓等級電網(wǎng)的分布式電源接入電網(wǎng)應(yīng)滿足的技術(shù)要求。(http://www.diangon.com/ 版權(quán)所有)標(biāo)準(zhǔn)中明確了分布式電源接入系統(tǒng)的原則，規(guī)定了公共連接點(diǎn)處分布式電源并網(wǎng)容量限制；短路電流限制；并網(wǎng)推薦電壓等級等。且對功率控制和電壓調(diào)節(jié)也進(jìn)行了規(guī)定。
為了規(guī)范分布式電源的準(zhǔn)入條件，減小大規(guī)模分布式電源接入后對電網(wǎng)造成的沖擊，國家電網(wǎng)公司規(guī)定了分布式電源接入電網(wǎng)應(yīng)遵循的基本原則：
(1)并網(wǎng)點(diǎn)的確定原則為電源并入電網(wǎng)后能有效輸送電力并且能確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)當(dāng)公共連接點(diǎn)處并入一個(gè)以上的電源時(shí)，應(yīng)總體考慮它們的影響。分布式電源總?cè)萘吭瓌t上不宜超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的25%。
(3)分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。
(4)分布式電源接入電壓等級宜按照：200kW及以下分布式電源接入380V電壓等級電網(wǎng)；200kW以上分布式電源接入10kV(6kV)及以上電壓等級電網(wǎng)。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分布式電源采用低一電壓等級接入優(yōu)于高一電壓等級接入時(shí)，可采用低一電壓等級接入。
分布式電源通常接入配電網(wǎng)(主要是不接地、經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，為單電源輻射型供電網(wǎng)絡(luò))，由于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)并未考慮分布式電源的接入。在并入分布式電源后，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本變化，將從原來的單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)變?yōu)殡p電源甚至多電源網(wǎng)絡(luò)。潮流不再單向地從變電站母線流向負(fù)荷。DG并網(wǎng)運(yùn)行對配電網(wǎng)的影響主要有以下幾個(gè)方面：電網(wǎng)電壓及頻率；電能質(zhì)量；繼電保護(hù)裝置；配電網(wǎng)管理系統(tǒng)。
3.分布式發(fā)電對配電網(wǎng)保護(hù)的影響。
(1)對低壓電網(wǎng)原有繼電保護(hù)的影響。分布式電源接入電網(wǎng)將提供一定大小的短路電流，對低壓電網(wǎng)原有繼電保護(hù)整定有一定影響，分布式電源的接入應(yīng)充分考慮公共連接點(diǎn)的短路容量?？紤]分布式電源提供的短路電流后，原有繼電保護(hù)原則上無需更換，一般情況下只需修改相應(yīng)定值即可。如分布式電源提供的短路電流較大，可在原有繼電保護(hù)裝置上加裝方向元件即可解決誤動(dòng)的問題。若由于分布式電源接入使得公共連接點(diǎn)允許的短路電流超過規(guī)定限值時(shí)，分布式電源需考慮增加限流阻抗。
分布式發(fā)電接入電網(wǎng)后對繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響有如下幾個(gè)方面：改變原有繼電保護(hù)的保護(hù)范圍；原有繼電保護(hù)流過逆向短路電流時(shí)，由于無相應(yīng)的方向元件，可能誤動(dòng)；使得重合閘不成功；影響繼電器之間的配合關(guān)系；增加的短路電流可能超過斷路器的開斷容量，造成設(shè)備損壞
(2)對上一級電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響。為防止逆流對上一級電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致上一級電網(wǎng)需要在繼電保護(hù)設(shè)置等方面做出大范圍的調(diào)整，分布式電源所產(chǎn)生的電力電量盡量在本級配電區(qū)域內(nèi)平衡，為次國網(wǎng)公司特別規(guī)定了分布式電源總?cè)萘吭瓌t上不宜超過上一級變壓器供電區(qū)域內(nèi)最大負(fù)荷的25%，避免了分布式電源向上一級電網(wǎng)倒送電力。該限值的取值主要根據(jù)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷峰谷差估算分布式電源所產(chǎn)生的電力能在本供電區(qū)域內(nèi)全部平衡掉，從而保證了分布式電源的輸出不會(huì)對上一級電網(wǎng)運(yùn)行造成大的影響。
(3)分布式電源自身須配置繼電保護(hù)裝置。分布式電源應(yīng)配置繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，保護(hù)功能主要針對電網(wǎng)安全運(yùn)行對電源提出保護(hù)設(shè)置要求確定，包括低壓和過壓、低頻和過頻、過流、短路和缺相、防孤島和恢復(fù)并網(wǎng)保護(hù)。分布式電源不能反向影響電網(wǎng)的安全，電源保護(hù)裝置的設(shè)置必須與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)設(shè)置相配合，以達(dá)到安全保護(hù)的效果。
為了介紹分布式電源的繼電保護(hù)裝置，須特別介紹孤島的概念。孤島是這樣一種狀態(tài)，即一部分電網(wǎng)已經(jīng)從電氣上與電網(wǎng)的公共部分隔離，而同時(shí)這部分電網(wǎng)僅由一個(gè)或多個(gè)分布式電源在相應(yīng)的公共連接點(diǎn)處提供電源。孤島運(yùn)行的危害主要有以下三點(diǎn)：
第一，危及電網(wǎng)線路維護(hù)人員和用戶的生命安全。由于繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作使此部分電網(wǎng)與公共電網(wǎng)隔離開，此時(shí)線路檢修人員可能誤認(rèn)為線路已無電而發(fā)生觸電事故，而實(shí)際上分布式電源仍在繼續(xù)向電網(wǎng)線路供電。
第二，干擾電網(wǎng)的正常重合閘。一般配電網(wǎng)所配保護(hù)均帶有自動(dòng)重合閘功能，如果在分布式電源未脫離電網(wǎng)之前重合，則會(huì)引起電弧重燃，造成重合失敗，影響電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間。因此，目前分布式電源自身所帶保護(hù)必須與線路保護(hù)做好配合，即在重合閘動(dòng)作之前使DG脫離電網(wǎng)，避免影響電網(wǎng)的正常重合閘。
第三，孤島內(nèi)的電壓和頻率無保障，可能引起用戶設(shè)備損壞。孤島形成之后，由于規(guī)模較小，發(fā)電機(jī)出力和用戶負(fù)荷很難做到匹配，電壓調(diào)整能力也很可能不足，因此孤島內(nèi)的電壓和頻率基本處于失去控制狀態(tài)，極有可能導(dǎo)致用戶設(shè)備的損壞。(http://www.diangon.com/ 版權(quán)所有)
為此，須保證在電網(wǎng)線路跳開后，由分布式電源所配繼電保護(hù)裝置檢測到異常的電壓和頻率后自動(dòng)跳開與電網(wǎng)脫離。對于同步電機(jī)、異步電機(jī)類型分布式電源，其運(yùn)行特性已經(jīng)使其不可能在孤島情況下運(yùn)行，無需再專門設(shè)置防孤島保護(hù)，電網(wǎng)失壓后的切除時(shí)間只需要與線路保護(hù)相配合即可保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；而變流器類型分布式電源，受其運(yùn)行控制特性影響，孤島后有可能繼續(xù)向電網(wǎng)線路送電，必須設(shè)置專門的防孤島保護(hù)，以防止孤島運(yùn)行的出現(xiàn)，保證檢修人員的人身安全和設(shè)備的運(yùn)行安全，其防孤島保護(hù)需要與電網(wǎng)側(cè)線路保護(hù)相配合。變流器的防孤島控制有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種，主動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有頻率偏離、有功功率變動(dòng)、無功功率變動(dòng)、電流脈沖注入引起阻抗變動(dòng)等判斷準(zhǔn)則；被動(dòng)防孤島保護(hù)方式主要有電壓相位跳動(dòng)、3次電壓諧波變動(dòng)、頻率變化率等判斷準(zhǔn)則。
(二)儲(chǔ)能是微電網(wǎng)的重要元素
儲(chǔ)能系統(tǒng)作為微電網(wǎng)中必不可少的部分，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
微電網(wǎng)可被看作電網(wǎng)中的一個(gè)可控單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)反應(yīng)來滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求，增加本地可靠性，降低饋線損耗，保持本地電壓，保證電壓降的修正或者提供不間斷電源。
1.儲(chǔ)能技術(shù)在微電網(wǎng)中的作用。
(1)提供短時(shí)供電。微電網(wǎng)存在兩種典型的運(yùn)行模式：并網(wǎng)運(yùn)行模式和孤島運(yùn)行模式。在正常情況下，微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行；當(dāng)檢測到電網(wǎng)故障或發(fā)生電能質(zhì)量事件時(shí)，微電網(wǎng)將及時(shí)與電網(wǎng)斷開獨(dú)立運(yùn)行。微電網(wǎng)在這兩種模式的轉(zhuǎn)換中，往往會(huì)有一定的功率缺額，在系統(tǒng)中安裝一定的儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)存能量，就能保證在這兩種模式轉(zhuǎn)換下的平穩(wěn)過渡，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。在新能源發(fā)電中，由于外界條件的變化，會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常沒有電能輸出(光伏發(fā)電的夜間、風(fēng)力發(fā)電無風(fēng)等)，這時(shí)就需要儲(chǔ)能系統(tǒng)向系統(tǒng)中的用戶持續(xù)供電。
(2)電力調(diào)峰。由于微電網(wǎng)中存在大量的分布式電源，其負(fù)荷量不可能始終保持不變，并隨著天氣的變化等情況發(fā)生波動(dòng)。另外一般微電網(wǎng)的規(guī)模較小，系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力較差，電網(wǎng)及負(fù)荷的波動(dòng)就會(huì)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成十分嚴(yán)重的影響。為了調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的峰值負(fù)荷，就必須使用調(diào)峰電廠來解決，但是現(xiàn)階段主要運(yùn)行的調(diào)峰電廠，運(yùn)行昂貴，實(shí)現(xiàn)困難。儲(chǔ)能系統(tǒng)可以有效地解決這個(gè)問題，它可以在負(fù)荷低落時(shí)儲(chǔ)存電源的多余電能，而在負(fù)荷高峰時(shí)回饋給微電網(wǎng)以調(diào)節(jié)功率需求。儲(chǔ)能系統(tǒng)作為微電網(wǎng)必要的能量緩沖環(huán)節(jié)，其作用越來越重要。它不僅避免了為滿足峰值負(fù)荷而安裝的發(fā)電機(jī)組，同時(shí)充分利用了負(fù)荷低谷時(shí)機(jī)組的發(fā)電，避免浪費(fèi)。
(3)改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量。近年來人們對電能質(zhì)量問題日益關(guān)注，國內(nèi)外都做了大量的研究。微電網(wǎng)要作為一個(gè)微源與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，必須達(dá)到電網(wǎng)對功率因數(shù)、電流諧波畸變率、電壓閃變以及電壓不對稱的要求。此外，微電網(wǎng)必須滿足自身負(fù)荷對電能質(zhì)量的要求，保證供電電壓、頻率、停電次數(shù)都在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。儲(chǔ)能系統(tǒng)對于微電網(wǎng)電能質(zhì)量的提高起著十分重要的作用，通過對微電網(wǎng)并網(wǎng)逆變器的控制，就可以調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)和負(fù)荷提供有功和無功，達(dá)到提高電能質(zhì)量的目的。對于微電網(wǎng)中的光伏或者風(fēng)電等微電源，外在條件的變化會(huì)導(dǎo)致輸出功率的變化從而引起電能質(zhì)量的下降。如果將這類微電源與儲(chǔ)能裝置結(jié)合，就可以很好地解決電壓驟降、電壓跌落等電能質(zhì)量問題。在微電網(wǎng)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，針對系統(tǒng)故障引發(fā)的瞬時(shí)停電、電壓驟升、電壓驟降等問題，此時(shí)利用儲(chǔ)能裝置提供快速功率緩沖，吸收或補(bǔ)充電能，提供有功功率支撐，進(jìn)行有功或無功補(bǔ)償，以穩(wěn)定、平滑電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。利用儲(chǔ)能系統(tǒng)來解決諸如電壓驟降等電能質(zhì)量問題。當(dāng)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，微電網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)有源電力濾波器，能夠補(bǔ)償諧波電流和負(fù)載尖峰；當(dāng)微電網(wǎng)與大電網(wǎng)斷開孤島運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠很好地保持電壓穩(wěn)定。
(4)提升微電源性能。多數(shù)可再生能源諸如太陽能、風(fēng)能、潮汐能等，由于其能量本身具有不均勻性和不可控性，輸出的電能可能隨時(shí)發(fā)生變化。當(dāng)外界的光照、溫度、風(fēng)力等發(fā)生變化時(shí)，微源相應(yīng)的輸出能量就會(huì)發(fā)生變化，這就決定了系統(tǒng)需要一定的中間裝置來儲(chǔ)存能量。如太陽能發(fā)電的夜間，風(fēng)力發(fā)電在無風(fēng)的情況下，或者其他類型的微電源正處于維修期間，這時(shí)系統(tǒng)中的儲(chǔ)能就能起過渡作用，其儲(chǔ)能的多少主要取決于負(fù)荷需求。
2.微電網(wǎng)中主要儲(chǔ)能方式比較。
鑒于微電網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和儲(chǔ)能的作用，對儲(chǔ)能裝置的性能特點(diǎn)具有較為獨(dú)特的要求。概括起來包括：能量密度大，能夠以較小的體積重量提供較大的能量；功率密度大，能夠提供系統(tǒng)功率突變時(shí)所需的補(bǔ)償功率，具有較快的響應(yīng)速度；儲(chǔ)能效率高；高低溫性能好，能夠適應(yīng)一些特殊環(huán)境；以及環(huán)境友好等?，F(xiàn)階段微電網(wǎng)中可利用的儲(chǔ)能裝置很多，主要包括蓄電池儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級電容器儲(chǔ)能等。(http://www.diangon.com/ 版權(quán)所有)
(1)蓄電池儲(chǔ)能。蓄電池儲(chǔ)能是目前微電網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛、最有前途的儲(chǔ)能方式之一。蓄電池儲(chǔ)能可以解決系統(tǒng)高峰負(fù)荷時(shí)的電能需求，也可用蓄電池儲(chǔ)能來協(xié)助無功補(bǔ)償裝置，有利于抑制電壓波動(dòng)和閃變。然而蓄電池的充電電壓不能太高，要求充電器具有穩(wěn)壓和限壓功能。蓄電池的充電電流不能過大，要求充電器具有穩(wěn)流和限流功能，所以它的充電回路也比較復(fù)雜。另外充電時(shí)間長，充放電次數(shù)僅數(shù)百次，因此限制了使用壽命，維修費(fèi)用高。如果過度充電或短路容易爆炸，不如其他儲(chǔ)能方式安全。由于在蓄電池中使用了鉛等有害金屬，所以其還會(huì)造成環(huán)境污染。蓄電池的效率一般在60%-80%之間，取決于使用的周期和電化學(xué)性質(zhì)。
目前，按照其使用不同的化學(xué)物質(zhì)，可以將蓄電池儲(chǔ)能分為以下幾種方式：1)鉛酸蓄電池，盡管鉛酸蓄電池還有不少缺點(diǎn)，但是目前能夠商業(yè)化運(yùn)用的主要還是鉛酸蓄電池，它具有幾個(gè)比較顯著的優(yōu)點(diǎn)：成本低廉，原材料豐富，制造技術(shù)成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。但是鉛酸蓄電池體積較大，特性受環(huán)境溫度影響比較明顯。2)鋰離子電池，鋰離子電池是近年來興起的新型高能量二次電池，由日本的索尼公司在1992年率先推出。其工作電壓高、體積小、儲(chǔ)能密度高(300～400kWh/m3)、無污染、循環(huán)壽命長。但是鋰離子電池要想大規(guī)模生產(chǎn)還有一定難度，因?yàn)樗厥獾陌b和內(nèi)部的過充電保護(hù)電路造成了鋰離子電池的高成本。3)其他電池，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來鈉硫電池和液流釩電池的研究取得突破性進(jìn)展。這兩種電池具有高能量效率、無放電現(xiàn)象、使用壽命長等優(yōu)良特性，在國外一些微電網(wǎng)研究系統(tǒng)中得到運(yùn)用[9]。但是，由于價(jià)格原因，在微電網(wǎng)中的大規(guī)模運(yùn)用還有待時(shí)日。
(2)超導(dǎo)儲(chǔ)能。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)(SMES)利用由超導(dǎo)體制成的線圈，將電網(wǎng)供電勵(lì)磁產(chǎn)生的磁場能量儲(chǔ)存起來，在需要時(shí)再將儲(chǔ)存的能量送回電網(wǎng)或直接給負(fù)荷供電。SMES與其他儲(chǔ)能技術(shù)相比，由于可以長期無損耗儲(chǔ)存能量，能量返回效率很高；并且能量的釋放速度快，通常只需幾秒鐘，因此采用SMES可使電網(wǎng)電壓、頻率、有功和無功功率容易調(diào)節(jié)。但是，超導(dǎo)體由于價(jià)格太高，造成了一次性投資太大。隨著高溫超導(dǎo)和電力電子技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，在20世紀(jì)90年代已被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)。SMES快速的功率吞吐能力和較為靈活的四象限調(diào)節(jié)能力，使得它可以有效地跟蹤電氣量的波動(dòng)，提高系統(tǒng)的阻尼。提出使用超導(dǎo)儲(chǔ)能單元使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電壓和頻率穩(wěn)定，SMES單元接于異步發(fā)電機(jī)的母線上，SMES的有功控制器采用異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差量作為控制信號。利用超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)使光伏系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性增加，并能提高吸收和釋放有功、無功的速率。
(3)飛輪儲(chǔ)能。飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是一種機(jī)械儲(chǔ)能方式。早在20世紀(jì)50年代就有人提出利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪來儲(chǔ)存能量，并應(yīng)用于電動(dòng)汽車的構(gòu)想。但是直到80年代，隨著磁懸浮技術(shù)、高強(qiáng)度碳素纖維和現(xiàn)代電力電子技術(shù)的新進(jìn)展，使得飛輪儲(chǔ)能才真正得到應(yīng)用。
飛輪儲(chǔ)能具有效率高、建設(shè)周期短、壽命長、高儲(chǔ)能量等優(yōu)點(diǎn)，并且充電快捷，充放電次數(shù)無限，對環(huán)境無污染。但是，飛輪儲(chǔ)能的維護(hù)費(fèi)用相對其他儲(chǔ)能方式要昂貴得多。國內(nèi)外對其在微電網(wǎng)中的運(yùn)用做了不少研究。(http://www.diangon.com/ 版權(quán)所有)提到利用飛輪儲(chǔ)能解決微電網(wǎng)穩(wěn)定性的問題，建立了微網(wǎng)中的飛輪儲(chǔ)能模型，并利用PQ控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。采用靜止無功補(bǔ)償器與飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)相結(jié)合，以減小風(fēng)電引起的電能質(zhì)量問題，文中建立了系統(tǒng)的模型，并取得了很好的效果。
(4)超級電容器儲(chǔ)能。超級電容器是由特殊材料制作的多孔介質(zhì)，與普通電容器相比，它具有更高的介電常數(shù)，更大的耐壓能力和更大的存儲(chǔ)容量，又保持了傳統(tǒng)電容器釋放能量快的特點(diǎn)，逐漸在儲(chǔ)能領(lǐng)域中被接受。根據(jù)儲(chǔ)能原理的不同，可以把超級電容器分為雙電層電容器和電化學(xué)電容器。超級電容器與蓄電池比較具有功率密度大、充放電循環(huán)壽命長、充放電效率高、充放電速率快、高低溫性能好、能量儲(chǔ)存壽命長等特點(diǎn)。與飛輪儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能相比，它在工作過程中沒有運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)工作極少，相應(yīng)的可靠性非常高。這樣的特點(diǎn)使得它在應(yīng)用于微電網(wǎng)中有一定優(yōu)勢。在邊遠(yuǎn)的缺電地區(qū)，太陽能和風(fēng)能是最方便的能源，作為這兩種電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)，蓄電池有使用壽命短、有污染的弱點(diǎn)，超導(dǎo)儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能成本太高，超級電容器成為較
(三)電動(dòng)汽車入網(wǎng)(V2G)
1.新能源汽車。
新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、氫能源動(dòng)力汽車和太陽能汽車等。與傳統(tǒng)燃油車輛在使用過程中產(chǎn)生了大量的有害廢氣相比，新能源汽車不僅廢氣排放量比較低，還可以大大減少對不可再生石油資源的依賴。
新能源汽車的發(fā)展，不僅符合低碳出行的概念，也對國家長遠(yuǎn)能源戰(zhàn)略發(fā)展起到巨大的作用。國家為鼓勵(lì)新能源汽車的發(fā)展，在“十二五”規(guī)劃中明確對整車和零部件方面提出發(fā)展目標(biāo)。
2.電動(dòng)汽車入網(wǎng)(V2G)技術(shù)研究及其應(yīng)用。
新能源汽車入網(wǎng)(V2G)描述的是一種未來電網(wǎng)技術(shù)，電動(dòng)汽車不僅作為電力消費(fèi)體，同時(shí)也能在不使用的時(shí)候?yàn)殡娋W(wǎng)提供電力，電動(dòng)汽車兼顧了電網(wǎng)儲(chǔ)能的功能。
由于大部分汽車95%的時(shí)間都是處于停止?fàn)顟B(tài)，他們的電池接入電網(wǎng)，可以作為儲(chǔ)能和供能系統(tǒng)。據(jù)美國研究測算，每臺(tái)汽車每年可以為電力系統(tǒng)創(chuàng)造高達(dá)4000美元的價(jià)值。
V2G技術(shù)體現(xiàn)的是能量雙向、實(shí)時(shí)、可控、高速地在車輛和電網(wǎng)之間流動(dòng)，充放電控制裝置既有與電網(wǎng)的交互，又有與車輛的交互，交互的內(nèi)容包括能量轉(zhuǎn)換、客戶需求信息、電網(wǎng)狀態(tài)、車輛信息、計(jì)量計(jì)費(fèi)信息等。V2G技術(shù)是一項(xiàng)較為前瞻的科技，從結(jié)構(gòu)框架上大致分為4個(gè)層面：電網(wǎng)層、站控層、智能充放電裝置層和車輛層，通過系統(tǒng)的工作原理實(shí)現(xiàn)電能在電網(wǎng)和車輛之間雙向流動(dòng)的雙向智能控制裝置與參與V2G技術(shù)的車輛連接后，將連接車輛可充放電的實(shí)時(shí)容量、充電狀態(tài)等受控信息提供給后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)。后臺(tái)管理系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度指令，下方充放電指令，對所管轄范圍內(nèi)雙向智能控制裝置進(jìn)行充放電控制管理并反饋相關(guān)信息。
應(yīng)用V2G技術(shù)和智能電網(wǎng)技術(shù)，電動(dòng)汽車電池的充放電將被統(tǒng)一部署，根據(jù)既定的充放電策略，電動(dòng)汽車用戶、電網(wǎng)企業(yè)和汽車企業(yè)將獲得共贏。例如，對電動(dòng)汽車用戶而言，可以在低電價(jià)時(shí)給車輛充電，在高電價(jià)時(shí)，將電動(dòng)汽車出儲(chǔ)存能量出售給電網(wǎng)公司，獲得現(xiàn)金補(bǔ)貼，降低電動(dòng)汽車的使用成本；對電網(wǎng)公司而言，不但可以減少因電動(dòng)汽車大力發(fā)展而帶來的用電壓力，延緩電網(wǎng)建設(shè)投資，而且可將電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能裝置，用于調(diào)控負(fù)荷，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和可靠性。
要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車入網(wǎng)調(diào)峰，還需要依賴動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設(shè)。
3.電動(dòng)汽車發(fā)展與智能電網(wǎng)互惠互利。
第一，智能電網(wǎng)為電動(dòng)車入網(wǎng)打造平臺(tái)。建立完善的智能電網(wǎng)，不僅可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車有序充電，還可以降低電動(dòng)汽車供充電基礎(chǔ)設(shè)施投入，對電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展起到積極作用。
第二，電動(dòng)汽車成為電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能單元。相較于風(fēng)能及太陽能等可再生能源發(fā)電功率波動(dòng)性大來說，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池具有存儲(chǔ)電能的特性，可以有效平抑功率波動(dòng)，提高電網(wǎng)接納可再生能源發(fā)電的能力。可以利用汽車進(jìn)行“削峰填谷”，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
(四)微網(wǎng)效應(yīng)
微網(wǎng)發(fā)電作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，可以使用戶主動(dòng)調(diào)節(jié)用電和繳費(fèi)模式，例如在北京，已開始進(jìn)行“智能小區(qū)”的試點(diǎn)家庭，可以在電價(jià)較高的時(shí)段，自動(dòng)關(guān)閉某些用不著的耗電電器，而在電價(jià)較低的時(shí)段，自動(dòng)選擇開啟耗電電器，以達(dá)到省電的目的。
微網(wǎng)發(fā)電在具備良好光照條件和風(fēng)能資源的地區(qū)，可以構(gòu)建一個(gè)“風(fēng)光互補(bǔ)”的微型發(fā)電網(wǎng)絡(luò)，白天多利用太陽能作為生活用電，夜間則可以使用風(fēng)電。多余的電力可以適個(gè)人需要向電網(wǎng)售賣，很大程度上緩解了居民用電的壓力和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。
微電網(wǎng)是大電網(wǎng)的有利補(bǔ)充，通過發(fā)展微電網(wǎng)可以經(jīng)濟(jì)有效地解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電，避免單一供電模式造成的地區(qū)電網(wǎng)薄弱和大面積停電事故，提高供電系統(tǒng)的安全性、靈活性和可靠性；可以延緩電網(wǎng)投資，(http://www.diangon.com/ 版權(quán)所有)有效減少電能的遠(yuǎn)距離傳輸、多級變送的損耗，有利于建設(shè)節(jié)約型社會(huì)；可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；可以促進(jìn)電力市場發(fā)展，實(shí)現(xiàn)市場利益主體多元化；可以提高供電可靠性和電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)為不同要求的電力用戶提供不同的電能質(zhì)量，即：定制電力，有利于提高供電企業(yè)的服務(wù)水平。
