現(xiàn)在，也許對于大多數(shù)人來說，“微電網(wǎng)”還是一個(gè)陌生的詞匯。但是，國家電網(wǎng)公司的微電網(wǎng)試點(diǎn)工程已經(jīng)開始讓這項(xiàng)代表未來能源轉(zhuǎn)型方向的新技術(shù)為眾多客戶服務(wù)。“無論從用戶側(cè)來講，還是發(fā)電側(cè)來講，電網(wǎng)能夠動(dòng)態(tài)容納電量，所以我們可以把電網(wǎng)理解成一個(gè)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)。只要不狹義地定義‘儲(chǔ)能’二字，那么就不會(huì)狹義地理解微電網(wǎng)了。”8月21日，在中國電科院配電所微電網(wǎng)研究室，工程師吳銘說道。他和其他15位同事一直在以一種開放性、實(shí)用性的思路對微電網(wǎng)進(jìn)行研究，從事分布式供電及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、技術(shù)咨詢、標(biāo)準(zhǔn)制修訂等專業(yè)業(yè)務(wù)工作。
釋義微電網(wǎng)
國內(nèi)關(guān)于分布式電源與微電網(wǎng)技術(shù)的研究起步較晚，許多技術(shù)尚屬空白。蒙東陳巴爾虎旗赫爾洪德風(fēng)光儲(chǔ)電站，是由中國電科院微電網(wǎng)研究室完成的一項(xiàng)兼具應(yīng)用功能和科研性的項(xiàng)目。為了在同一個(gè)項(xiàng)目里對分布式電源并網(wǎng)情況、分布式電源與配網(wǎng)交互并網(wǎng)運(yùn)行的特性進(jìn)行研究，在設(shè)計(jì)之初，項(xiàng)目被分為配電網(wǎng)系統(tǒng)、分布式電源以及微電網(wǎng)系統(tǒng)。“由于分布式電源本身并不具備調(diào)節(jié)能力，因此，我們將微電網(wǎng)作為一個(gè)可控單元接入配網(wǎng)，通過控制策略實(shí)現(xiàn)分布式電源的并/離網(wǎng)運(yùn)行模式，微電網(wǎng)的并/離網(wǎng)運(yùn)行模式，以及35千伏配電化供電模式，3種供電模式、5種運(yùn)行形態(tài)。”中國電科院配電所微電網(wǎng)研究室工程師李洋介紹道。
從物理結(jié)構(gòu)來講，微電網(wǎng)被定義為由分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷和控制裝置組成的系統(tǒng)單元。“但是物理結(jié)構(gòu)只是說明了微電網(wǎng)所具備的特征，從性質(zhì)上來定義，在一定可控限度下能實(shí)現(xiàn)能量平衡和功率平衡的一個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)，我們就可以認(rèn)為它是微電網(wǎng)。”吳銘解釋道，為了實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的能量平衡和功率平衡，中國電科院對微電網(wǎng)自主研發(fā)的“微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)”，使得微電網(wǎng)具備了大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，讓微電網(wǎng)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測控制和能量管理，對整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的資源進(jìn)行優(yōu)化配置。由中國電科院提出了“微電網(wǎng)的自平衡度和子平滑度”這一標(biāo)準(zhǔn)，在功能上對微電網(wǎng)做了界定，這一標(biāo)準(zhǔn)使得微電網(wǎng)對主網(wǎng)的依賴降低，從而實(shí)現(xiàn)清潔能源的優(yōu)先就地消納。“最大可能地接納分布式能源并網(wǎng)是我們研究微電網(wǎng)、發(fā)展智能電網(wǎng)的目標(biāo)。”吳銘介紹道。
展望微電網(wǎng)
在中國電科院微電網(wǎng)研究室，有16名工程師，其中中央“千人計(jì)劃”專家人才1人，博士6人（博士后1人），碩士8人。別看人數(shù)不多，但在分布式電源/微電網(wǎng)科研攻關(guān)方面，先后參與完成國家“十二五”863計(jì)劃戰(zhàn)略研究先進(jìn)能源領(lǐng)域電網(wǎng)分組研究報(bào)告、國家電網(wǎng)公司“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究—分布式供電技術(shù)專題研究報(bào)告；牽頭設(shè)計(jì)了中新天津生態(tài)城等我國第一批智能配電網(wǎng)綜合建設(shè)方案；承擔(dān)了“含分布式電源的微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”國家863計(jì)劃課題，牽頭負(fù)責(zé)了“微網(wǎng)技術(shù)體系研究”“微電網(wǎng)應(yīng)用模式與協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究開發(fā)與應(yīng)用”“基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的分布式電源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究”等國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目10余項(xiàng)；成功研制了分布式電源/微電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)雙向測控保護(hù)裝置、分布式電源/微電網(wǎng)集中控制器、智能控逆一體化儲(chǔ)能控制器、分布式電源/微電網(wǎng)運(yùn)行控制與能量管理系統(tǒng)等多項(xiàng)科技成果。
目前，中國電科院微電網(wǎng)研究室牽頭制定了《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》《用戶側(cè)電源接入電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》國際標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，《分布式電源接入配電網(wǎng)測試技術(shù)規(guī)范》《分布式電源接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范》等電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，《微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)。
在分布式電源/微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫?，微電網(wǎng)研究室建立了國內(nèi)首個(gè)交直流混合微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，配置有光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等多種分布式電源系統(tǒng)，化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能等多種儲(chǔ)能形式、交直流模擬電源與模擬負(fù)荷等多種智能模擬裝置以及微電網(wǎng)控制保護(hù)系統(tǒng)與協(xié)調(diào)運(yùn)行與能量管理系統(tǒng)，通過對源、網(wǎng)、荷的仿真分析與計(jì)算，對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與科學(xué)分組，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)、分布式電源與微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行及并離網(wǎng)不同運(yùn)行方式間快速平滑切換，實(shí)現(xiàn)分布式電源和微電網(wǎng)的最優(yōu)化接入和高效利用，實(shí)現(xiàn)分布式電源/微電網(wǎng)與配電網(wǎng)間的友好互動(dòng)；實(shí)驗(yàn)室具備多種類型分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)，接入不同電壓等級配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)模擬仿真能力，有力支撐了分布式電源與微電網(wǎng)的科學(xué)研究和工程實(shí)施。
“跟配網(wǎng)相比，微電網(wǎng)的優(yōu)勢在于它更靠近用戶端，所以通過微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多種能量的綜合利用，比如三聯(lián)供就是微網(wǎng)將來發(fā)展的方向。”吳銘說道。
