微電網(wǎng)的作用是什么?微電網(wǎng)有哪些控制方式?
電網(wǎng)為我們的日常生活提供了保障,居民用電、商業(yè)用電均離不開(kāi)電網(wǎng)的支持。為增進(jìn)大家對(duì)電網(wǎng)的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)微電網(wǎng)、微電網(wǎng)的作用以及微電網(wǎng)的控制方式予以介紹。如果你對(duì)電網(wǎng)、微電網(wǎng)具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、微電網(wǎng)
微電網(wǎng)的構(gòu)成多種多樣,有簡(jiǎn)單也有復(fù)雜。如光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng),可以組成簡(jiǎn)單的用戶級(jí)光儲(chǔ)微電網(wǎng),而風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)可組成多能互補(bǔ)的復(fù)雜微電網(wǎng)。一個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)還可以含有若干個(gè)微型小電網(wǎng),根據(jù)微電網(wǎng)的運(yùn)行方式、電流類型、應(yīng)用場(chǎng)景等可以做不同的分類。
微電網(wǎng)運(yùn)行方式主要有兩種類型,一種是并網(wǎng)型,一種是孤網(wǎng)型。并網(wǎng)運(yùn)行就是微電網(wǎng)與公用大電網(wǎng)相連,微網(wǎng)斷路器閉合,與主網(wǎng)配電系統(tǒng)進(jìn)行電能交換。光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電。儲(chǔ)能系統(tǒng)可進(jìn)行并網(wǎng)模式下的充電與放電操作。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可通過(guò)控制裝置轉(zhuǎn)換到離網(wǎng)運(yùn)行模式。孤網(wǎng)運(yùn)行也稱離網(wǎng)運(yùn)行,是指在電網(wǎng)故障或計(jì)劃需要時(shí),與主網(wǎng)配電系統(tǒng)斷開(kāi),由分布式發(fā)電、儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷構(gòu)成的運(yùn)行方式。儲(chǔ)能變流器工作于離網(wǎng)運(yùn)行模式為微網(wǎng)負(fù)荷繼續(xù)供電,光伏系統(tǒng)因母線恢復(fù)供電而繼續(xù)發(fā)電,儲(chǔ)能系統(tǒng)通常只向負(fù)載供電。
微電網(wǎng)按電流類型劃分,微電網(wǎng)分為直流微電網(wǎng)、交流微電網(wǎng)、交直流混合微電網(wǎng)。
直流微電網(wǎng)是指采用直流母線構(gòu)成的微電網(wǎng),發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)能裝置,直流負(fù)荷通過(guò)變流裝置接入直流母線,直流母線通過(guò)逆變裝置接至交流負(fù)荷,直流微電網(wǎng)向直流負(fù)荷、交流負(fù)荷供電。直流微電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn):發(fā)電機(jī)控制只取決于直流電壓,微網(wǎng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)比較容易協(xié)同運(yùn)行,發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的波動(dòng)由儲(chǔ)能裝置在直流側(cè)補(bǔ)償,不需要考慮電流同步的問(wèn)題,環(huán)流抑制更容易處理,直流微電網(wǎng)的缺點(diǎn)是,常用電器多為交流設(shè)備,需要增加逆變器。
交流微電網(wǎng)是采用交流母線構(gòu)成的微網(wǎng)系統(tǒng),交流母線通過(guò)公共連接點(diǎn)PCC斷路器控制,實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)運(yùn)行與離網(wǎng)運(yùn)行,交流微電網(wǎng)是微電網(wǎng)的主要形式。交流微電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì):采用交流母線與電網(wǎng)連接,符合交流用電情況,不需要逆變器,交流微電網(wǎng)的缺點(diǎn)是運(yùn)行較為復(fù)雜。
二、微電網(wǎng)的作用
(一)就近消納,提高能源效率
微電網(wǎng)內(nèi)部的電來(lái)自于天然氣、光伏及風(fēng)電等分布式能源。在西北之類風(fēng)光資源充足的地方,修建大型風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站,用戶(工業(yè)園區(qū)、商業(yè)區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院甚至大型的地產(chǎn)項(xiàng)目)在接入小型的風(fēng)機(jī)、光伏、儲(chǔ)能、燃?xì)廨啓C(jī)等電源設(shè)備時(shí),就能使電能就近消納,省去了在電網(wǎng)中傳輸?shù)膿p耗,提高了能源的使用效率。
(二)單點(diǎn)連接,減少對(duì)大電網(wǎng)沖擊
微電網(wǎng)與電網(wǎng)系統(tǒng)之間電能交流,是通過(guò)微電網(wǎng)與電網(wǎng)系統(tǒng)的公共連接點(diǎn)連接,避免了多個(gè)分布式電源與電網(wǎng)系統(tǒng)直接連接。微電網(wǎng)主要用于區(qū)域內(nèi)部的供電,不向外輸送或輸送很小的功率,對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響可以忽略不計(jì)。
(三)提高供電可靠性,解決電能需求
微電網(wǎng)采用先進(jìn)的控制方式以及大量電力電子裝置,將分布式電源、儲(chǔ)能裝置、可控負(fù)荷連接在一起,使得它對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)成為一個(gè)可控負(fù)荷,并且可以施行并網(wǎng)和獨(dú)立兩種運(yùn)行方式,充分維護(hù)了微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
盡管微電網(wǎng)作用很多,但目前我國(guó)微電網(wǎng)研究還是存在一些問(wèn)題:
1.缺乏統(tǒng)一的微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
2. 電力電子技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用水平不高。
3. 微電網(wǎng)的保護(hù)控制技術(shù)尚不成熟。
4.投資及運(yùn)維成本高。
但是,微電網(wǎng)作為電網(wǎng)系統(tǒng)的有力補(bǔ)充,是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重要組成部分,在工商業(yè)區(qū)域、城市片區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)有廣泛的應(yīng)用前景。隨著微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)進(jìn)度加快,小編敢大膽預(yù)測(cè),微電網(wǎng)很快將進(jìn)入快速發(fā)展期。
三、微電網(wǎng)控制方式
目前,有三種比較常見(jiàn)的微電網(wǎng)控制方式:
(1)基于電力電子技術(shù)等概念的控制方法。該方法根據(jù)微電網(wǎng)的控制要求與發(fā)電機(jī)的下垂特性將不平衡功率動(dòng)態(tài)分配給各機(jī)組承擔(dān),具有簡(jiǎn)單、可靠、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
(2) 基于能量管理系統(tǒng)的控制。該方法采用不同的控制模塊分別對(duì)有功和無(wú)功進(jìn)行控制,很好地滿足了微電網(wǎng)的多種控制要求,此外該方法針對(duì)微電網(wǎng)中對(duì)無(wú)功的不同需求,功率管理系統(tǒng)采用了不同的控制方法從而提高了控制性能。
(3) 基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)控制。該方法將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的多代理技術(shù)應(yīng)用到微電網(wǎng),代理的自治性、自發(fā)性等特點(diǎn)能夠很好地適應(yīng)和滿足微電網(wǎng)分散控制的要求。
微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電優(yōu)化集成的一種方式,已經(jīng)成為世界各國(guó)研究的重點(diǎn),微電網(wǎng)將在未來(lái)占有重要的地位。微電網(wǎng)雖然具有很多優(yōu)點(diǎn),但在大規(guī)模應(yīng)用之前,還有許多問(wèn)題需要解決。所以中國(guó)微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還將面臨著更多挑戰(zhàn)。但是近年來(lái)國(guó)家已出臺(tái)新的政策積極鼓勵(lì)新能源的發(fā)展并且方便新能源接入配電網(wǎng),相信中國(guó)的微電網(wǎng)技術(shù)會(huì)走上高速發(fā)展的道路。
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