中國儲能網訊：8月24-26日，由深圳市發(fā)展和改革委員會指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會與南方科技大學碳中和能源研究院聯(lián)合主辦，100余家機構共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲能技術及工程應用大會與新型儲能技術青年科學家論壇在深圳召開。此次大會主題是“開拓新質生產力，推動儲能產業(yè)高質量發(fā)展”。
大會主辦方邀請6位院士及100位行業(yè)專家分別從新型儲能系統(tǒng)集成解決方案、長時儲能技術及應用、虛擬電廠、工商業(yè)儲能專場、新型儲能電池、新型儲能與電力市場、智能微電網、儲能標準宣貫、新型儲能技術青年科學家論壇等12個專場進行充分討論交流。
來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的500余家產業(yè)鏈企業(yè)，1012位嘉賓參加了本屆大會，其中21家企業(yè)展示了儲能產品解決方案，在線觀眾超過4萬余人觀看了開幕盛況。
本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會和中國儲能網、中國儲能網聯(lián)合承辦，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會專家委員會提供學術支持！
8月25日下午，國網電力科學研究院（南瑞集團）有限公司研究員級高級工程師、資深專家唐成虹受邀在“智能微電網專場”分享主題報告，報告題目《微電網運行控制關鍵技術及應用》。
唐成虹：大家下午好！我是國網電力研究院的資深專家。
我今天的報告分為四個部分：首先介紹微電網的概念，微電網我們稱為是發(fā)配用一體的小型電網。組成微電網的元素，發(fā)電設備一般是可再生的能源，包括分布式光伏、風機。還有一些儲能裝置，能量轉換、監(jiān)控和保護裝置、負荷等，由這些元素共同組成了微電網。
微電網的特征有微型化、自平衡、清潔性、高效性。其他幾個比較好理解，自平衡什么意思呢？就是在微電網內部可以達到能量的自給自足，能達到功率和能量的自平衡，這也是微電網很重要的特點。
接下來我們要介紹一下建設微電網的意義，微電網一個很重要的特點就是既可以接入電網，叫做并網運行，也可以在故障情況下脫離電網獨立運行，微電網是一個可以達到自治的系統(tǒng)。
建設微電網最主要的意義就是微電網可以促進可再生能源的就地吸納，提高供電可靠性，在這兩方面有非常獨特的優(yōu)勢，也就是我們建設微電網的意義。
接下來我們介紹第二部分，就是微電網典型場景，我們?yōu)槭裁匆ㄔO微電網，微電網有哪幾種應用場景，我們這里面總結出五種比較典型的場景：第一個是園區(qū)型微電網，比如我們在深圳自貿區(qū)等園區(qū)，這些比較重要的園區(qū)，我們可以建立一些園區(qū)的微電網，園區(qū)微電網主要目標就是低碳環(huán)保，以及保障整個園區(qū)可靠的供電，這是我們建設園區(qū)微電網的典型場景。第二種場景就是智能樓宇微電網，這是一種低壓樓宇的微電網，它的目標主要是實現(xiàn)微電網的經濟運行，實現(xiàn)節(jié)能的目標。第三個是臺區(qū)型微電網，這個一般是針對農村臺區(qū)，隨著一些扶貧光伏大量接入農網，農網存在就地消納的問題，在光伏白天大發(fā)的時候會出現(xiàn)過電壓，在晚上遠端會出現(xiàn)低電壓，在臺區(qū)建設微電網可以提高電能質量，提高供電可靠性。
還有一些比較典型的微電網應用場景，一個是海島型微電網，我們國家有很多深海的島嶼，這些島嶼供電非常緊張，有些是通過海底電纜過去，有些在很遠的海島是柴發(fā)供電。在這些地區(qū)建設微電網，可以有效解決海島地區(qū)微電網供電緊張的問題。還有一些離網型微電網，比如我們在云貴西藏等偏遠地區(qū)、山區(qū)、草原，一些很少幾戶的牧民等等，在這種地方，我們可以在這種地方因地制宜建設微電網，這是離網型微電網，解決偏遠地區(qū)供電緊張的問題。
因為今天主要介紹微電網運行的關鍵技術，接下來我介紹一下微電網運行的關鍵技術。這里的關鍵技術，我們針對的場景是隨著新型電力系統(tǒng)發(fā)展，未來大規(guī)模微電網接入電網的電壓等級會逐步提高。所以我們今天來探討的關鍵技術主要針對10千伏及以上，包括35千伏或者更高電壓等級微電網接入，目前還存在一些技術挑戰(zhàn)，還有相關的一些問題。
這里總結了幾點：一個是存在的技術挑戰(zhàn)，微電網主要是新能源為主，區(qū)別大電網，大電網是同步電網，一般是同步發(fā)電機作為支撐，所以它的穩(wěn)定性、慣性都比較強。微電網主要是新能源為主，新能源的特點就是，比如光伏會隨著輻照度波動，風機會隨著風速的波動，這樣就導致它遇到故障的話穩(wěn)定性會存在挑戰(zhàn)。另外微電網不僅并網運行，也能離網運行，并離網切換的時候，模式控制如何保證不停電的切換，也存在一些技術問題。還有源荷不確定性導致的控制問題。還有建設成本的問題，還有如何提高投資回報率等問題。還有標準和規(guī)范缺失，缺乏頂層設計和規(guī)劃引領，缺乏統(tǒng)一的接口規(guī)范和技術標準，相關標準和規(guī)程缺失。另外運營模式和市場機制尚不健全，缺乏可持續(xù)的商業(yè)模式、缺乏成熟的運營模式等。
針對上面的技術問題，我們有七大關鍵技術：一是微電網的設計和規(guī)劃的技術，我們一般常說建設要規(guī)劃先行，我們微電網的規(guī)劃也是很重要的頂層設計的環(huán)節(jié)，它主要的目標是要遵循因地制宜，首先做好風光資源的評估，因為它的目標是最大化地消納可再生能源，所以它就是以最大化消納為目標，并且兼顧設計的原則，比如靈活性、經濟性、可靠性。還要兼顧建設周期、維護成本等，通過這些多維的因素，來構建實用可靠的微電網規(guī)劃設計體系，是我們首要的關鍵技術。
第二個就是分布式電源和儲能變流器的構網控制技術，微電網離網狀態(tài)是新能源為主，如何提高它的支撐能力，目前很多學者都在研究構網控制技術，使新能源模擬電網的特性，實現(xiàn)頻率電壓的主動支撐，這對于微電網的穩(wěn)定運行是具有重要意義的。
第三個是自適應的故障隔離和保護技術，針對微電網在并網和離網不同狀態(tài)的保護電流差異大的問題，如何解決這個問題？我們提出了自適應的故障隔離和保護技術，也就是它可以自動檢測微電網的并網和離網運行狀態(tài)，根據運行狀態(tài)自動調整保護定值，實現(xiàn)保護元件的配合，這樣解決微電網在并網和離網保護特性差異大的問題。
第四個關鍵技術就是源荷預測和安全分析技術。功率預測是評估新能源的發(fā)電計劃要的關鍵環(huán)節(jié)，我們一方面結合氣象因素，對新能源進行預測，另外就是通過高精度的源荷預測實現(xiàn)安全分析，它是安全分析控制的基礎，分析微電網的安全運行邊界，實現(xiàn)異常狀態(tài)下的預警，實現(xiàn)微電網的安全運行。
第五個是微電網并離網不停電切換的技術，并離網切換過程中，在并網的時候電網作為主力電源，離網狀態(tài)下又是新能源為主力電源，切換過程中，如何實現(xiàn)不停電的平滑切換，這也是很關鍵的技術，也是一個技術挑戰(zhàn)，我們通過研究，在離網轉并網過程中，可以采用同期合閘技術避免沖擊。在并網轉離網過程中，可以通過自平衡控制技術，保障微電網的穩(wěn)定運行，從而實現(xiàn)并離網的不停電切換。
第六個是關于微電網經濟運行和能量管理技術，微電網主要目標是經濟運行，如何實現(xiàn)經濟運行？我們可以建立微電網經濟運行的數(shù)學模型，通過優(yōu)化調整目標和參數(shù)，比如來分階段實現(xiàn)求解最優(yōu)解，通過這種方式制訂經濟運行的目標。另外在這個基礎之上，基于魯棒優(yōu)化的能量管理策略，提高微電網運行的經濟性。
第七是交易機制方面，制訂面向綠證市場的多元交易機制，充分考慮碳市場的影響，建設面向綠證市場的多元交易機制，也可以通過基于區(qū)塊鏈等先進技術，來進一步完善微電網的商業(yè)模式。
最后介紹一下我們做過的微電網應用案例，我們也是針對這幾個典型應用場景方面：一是海島型微電網項目，做過一些浙江、江蘇等海島型微電網，它的特點是充分利用海島豐富的風光和海洋資源，聚焦解決波動性和間歇性，解決海島供電難的問題。
第二類是偏遠地區(qū)離網微電網，我們針對青海西藏等偏遠地區(qū)，來建設離網型微電網，解決偏遠地區(qū)缺電的問題。
第三類農網臺區(qū)微電網項目，在內蒙、江蘇等地高比例分布式光伏臺區(qū)，通過柔性互聯(lián)，解決“白天電壓越上限”的問題。
第四個是綠色園區(qū)微電網項目，主要致力于綠色環(huán)保、節(jié)能、高效，來提升供電的可靠性。
第五個就是智能樓宇微電網，包括中央CBD，融合屋頂光伏，中央空調。蓄冷蓄熱等，實現(xiàn)微電網經濟運行，達到低碳環(huán)保的目標。
今天微電網我就跟大家分享到這里，感謝各位專家！
