微電網(wǎng)(Micro-Grid,MG)這一概念最早由美國威斯康星大學教授Lasseter.R.H提出,是指由分布式電源、電力電子變換設備以及用電負荷等構成的具備發(fā)配用電能力的小規(guī)模電力系統(tǒng)。
美國的電力可靠性技術解決方案聯(lián)盟CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)最早對微電網(wǎng)進行定義并提出了典型的微電網(wǎng)結構,即微電網(wǎng)中包含重要負荷和可中斷負荷兩類負荷,重要負荷支路裝設若干分布式電源,若大電網(wǎng)發(fā)生故障則隔離開關斷開,由分布式電源繼續(xù)為重要負荷提供電能。
微電網(wǎng)示意圖
基于此,微電網(wǎng)具有并網(wǎng)和孤島(離網(wǎng))兩種運行模式,并且應能穩(wěn)定切換于兩種模式間。并網(wǎng)模式下,微電網(wǎng)具有“負荷”和“電源”雙重身份,經(jīng)由公共連接點接入電網(wǎng),依靠電網(wǎng)維持自身的電壓和頻率,若微電網(wǎng)自身發(fā)電量小于負荷,則作為負荷從電網(wǎng)補充電能;若微電網(wǎng)發(fā)電量超過負荷用電量,則可作為電源向電網(wǎng)供電。孤島模式下,微電網(wǎng)自治運行,依靠自身的調節(jié)能力維持電壓及頻率的穩(wěn)定。
微電網(wǎng)經(jīng)典結構
微電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展與新能源行業(yè)有著密不可分的聯(lián)系。微電網(wǎng)概念的提出旨在保證供電穩(wěn)定及分布式電源靈活、高效的應用。公共機構、社區(qū)、工商業(yè)區(qū)都是微電網(wǎng)重要的應用領域。
在用戶端:微電網(wǎng)技術可以實現(xiàn)本地分布式能源的一體化控制,提升供電可靠性。而且對負荷分類也有利于實現(xiàn)負荷數(shù)字化監(jiān)測與管理,方便后期進行節(jié)能改造,減少用能成本。
在電網(wǎng)端:在新能源快速發(fā)展的今天,采用微電網(wǎng)技術可有效緩解由海量分布式電源無序接入給電網(wǎng)造成的巨大調控壓力。微電網(wǎng)技術可對并網(wǎng)線路功率進行調控,大大緩解電網(wǎng)端壓力。微電網(wǎng)在維持本地端能源穩(wěn)定,并有裕度的情況下還可以參與電網(wǎng)需求響應、輔助服務。
對新能源行業(yè):我國新能源發(fā)展面臨著既要大規(guī)模開發(fā)、又要高水平消納、更要保障電力安全可靠供應等多重挑戰(zhàn)。而微電網(wǎng)技術的應用可有效緩解新能源的消納問題,通過儲能及優(yōu)化策略進一步提升我國終端新能源用能比例,進一步推動新能源發(fā)展。
對電動汽車行業(yè):傳統(tǒng)充電樁行業(yè)存在無序充電、高峰高價充電、對城市電網(wǎng)沖擊大等弊端。打造光儲充一體化微網(wǎng)可對功率進行合理分配,平衡負荷曲線,緩解高峰期電力供應緊張,遏制無序充電規(guī)模,助力電動汽車規(guī)?;l(fā)展。
當前在國內,微電網(wǎng)主要處于實驗和示范階段。在世界范圍內,微電網(wǎng)的技術推廣已經(jīng)度過發(fā)育期,市場規(guī)模穩(wěn)步成長。著眼于當下世界范圍的能源和環(huán)境困局以及電力安全的長期需求,微電網(wǎng)技術應用前景看好。
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