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【固德威WE课堂】微电网系统构成

小固 2022-11-30 14:32 · 头闻号光伏技术

微电网系统一般由分布式发电电源、储能、能量管理系统、并离网切换装置、用电负荷、协调控制及保护等几部分组成。根据建设目的和经济环境的不同,微网的形状结构可能各不相同,但是技术架构大体类似。(国标定义,分布式发电和储能均属于分布式电源DR。)

 

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 分布式发电(Distributed Generation,DG):


 分布式发电其实是相对于集中式而言,顾名思义,属于一种较为分散的发电方式,是较靠近负载端且发电容量较小的发电设备所组成的发电系统。

 

我国标准中要求微电网具备一定的电力电量自平衡能力,分布式发电年发电量不低于微电网总用电量的30%。

 

常见的分布式发电有光伏发电、风力发电、柴油机发电等。其中,分布式光伏因其政策支持、绿色环保、安装简单灵活、及行业技术的快速突破,近年来备受关注。

 

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储能系统(Energy Storage System,ESS):

 

 储能系统的主要作用是根据实际需要进行充放电,以消除微电网系统内可再生能源的随机性、间歇性、不确定性带来的不利影响。

 

储能系统可以响应电网进行调峰调频,提高微电网系统的稳定性,提高可再生能源的利用率。

 

储能系统还需要在大电网断电时作为主控电源维持系统电压和频率,从而实现离网后系统的孤岛运行。

 

一般储能内部会有自己电池管理系统BMS(Battery Management System),来对电池进行状态监测和充放电控制。


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 能量管理系统(Energy Management System,EMS):

 

 能量管理系统是一套具有发电优化调度、负荷管理、实时监测并自动实现微电网同步等功能的能量管理系统。可以对分布式能源、储能、负荷进行管理和调度控制,来使微网内的电力供需达到平衡,实现微网的高效和稳定运行。


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 切换装置-静态转换开关(Static Transfer Switch,STS):

 

 静态转换开关主要用于电源供电切换,为电源二选一自动切换系统。正常工作状态下,在并网状态处于正常的电压范围内,负载一直连接于并网侧。在电网发生故障停电时,自动切换到孤岛运行状态,市电恢复正常后,恢复到并网状态,不间断切换时间<8ms。

 

在实际情况下,微电网系统的结构会更加复杂,需要视具体情况而定。在当前时代下建设智慧微电网还需要电力电子技术、通信技术、控制技术及计算机技术等多种技术协同应用。

 

美国、欧盟、日本等国家和地区对微电网的研究和建设起步较早,已取得了一些成果。我国对于微电网的研究起步较晚,在关键技术上和欧美仍有差距,目前国内对于微电网的研究还处于逐步推广阶段。

 

《“十四五”现代能源体系规划》提出,积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补;在具备条件的农村地区、边远地区探索建设高可靠性可再生能源微电网;鼓励具备条件的重要用户发展分布式电源和微电网。大电网与微电网同步发展被写入能源规划,从体制层面规划了我国电网未来运行的崭新场景。


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