分布式能源和微電網(wǎng)綜述

1、分布式能源和微電網(wǎng)綜述摘要：分布式能源（DER）涵蓋的技術(shù)如柴油發(fā)動機、微型燃?xì)廨啓C、燃料電池、光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電機等。微電網(wǎng)概念的核心就是分布式能源、可控負(fù)載以及儲能設(shè)備的協(xié)調(diào)運行和控制，其中儲能設(shè)備包括飛輪、超級電容器和蓄電池等。微電網(wǎng)能夠與主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行，或者運行在孤島模式。本文總結(jié)和研究了微電網(wǎng)技術(shù)，并闡述了微電網(wǎng)的運行以及市場環(huán)境中的微電網(wǎng)。關(guān)鍵詞：分布式能源，微電網(wǎng)，運行，多代理系統(tǒng)（MAS）1、緒論由于科技進(jìn)步和環(huán)境保護

2、的要求，一些分布能源（DER）如內(nèi)燃機（IC）、微型燃?xì)廨啓C、光伏發(fā)電、燃料電池和風(fēng)力發(fā)電[1]，已經(jīng)在配電網(wǎng)中應(yīng)用。獨立分布式發(fā)電的應(yīng)用可以解決很多問題，但其本身也存在不少缺陷。為更好地實現(xiàn)分布式發(fā)電的潛力可以采用系統(tǒng)的方法，也就是使電源和相關(guān)的負(fù)載構(gòu)成一個子系統(tǒng)或微電網(wǎng)（MG）。在文獻(xiàn)[2]中，認(rèn)為微電網(wǎng)是一組負(fù)載和微電源（MS）組成單一的可控系統(tǒng)運行，同時為本地提供電能和熱能。文獻(xiàn)[23]分析了微電網(wǎng)的優(yōu)點，如提高本地供電可靠性，

3、減少饋線損失，維持本地電壓穩(wěn)定，通過熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）提高能源效率，電壓凹陷校正和提供不間斷電源等。微電網(wǎng)可以運行在兩個不同的運行條件下：正常并網(wǎng)運行模式和緊急模式（孤島模式）[4]。由于電能生產(chǎn)的特點，微電網(wǎng)中大多數(shù)分布式電源不可以直接與電網(wǎng)相連。因此，微電網(wǎng)中需要電力電子接口（DCAC或ACDCAC），而在微電網(wǎng)運行中的主要問題就是逆變器的控制。微電網(wǎng)通過中壓低壓（MVLV）變電站的微電網(wǎng)中央控制器（MGCC）來進(jìn)行集中控制和管理。

4、該中央控制器是分層控制系統(tǒng)的核心，其關(guān)鍵功能包括經(jīng)濟管理功能和控制功能[4]。本文的主要目的是，總結(jié)和研究了微電網(wǎng)技術(shù)。在第2節(jié)中，介紹了微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀，其中重點介紹微電網(wǎng)在歐洲和日本的發(fā)展。第3節(jié)描述了微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，其包括微電源、儲能設(shè)備和逆變器。然后，第4節(jié)詳細(xì)討論了微電網(wǎng)緊急運行的兩種方式，在本節(jié)中也介紹了微電網(wǎng)的故障檢測和安全分析。最后一節(jié)探討了市場環(huán)境中的微電網(wǎng)，并重點分析了多代理系統(tǒng)（MAS）。2.微電網(wǎng)的現(xiàn)狀“MICRO

5、GRIDS”項目是歐洲關(guān)于可再生能源和分布式發(fā)電接入技術(shù)的一系列研究項目的一部分。該項目將研究、發(fā)展和論證微電網(wǎng)的運行、控制、保護、安全、電信基礎(chǔ)設(shè)備，并且確定和量化微電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。其目的是通過發(fā)展和推廣微電網(wǎng)的概念，來提高它在電網(wǎng)中的滲透率，其中相關(guān)的內(nèi)容有，研究微型發(fā)電機控制策略和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、開發(fā)多分布式發(fā)圖1微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)圖2分層管理控制的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)3.1微電源微電網(wǎng)中的微電源帶有電力電子接口，一般是小容量的電源（100Kw）。這