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认识微电网的作用

        发布时间:2017-12-08        

在21世纪的前十年,电力系统已发展成为大容量集中发电、远距离、超(特)高压输电的大型互联网络系统,而在中国以建立坚强智能电网的发展规划中,微电网是实现智能电网安全性、可靠性、自愈性和可行性的核心技术。  

  目前,国际上对微电网尚未形成能被大家所接受的统一定义。在中国,基于坚强智能电网的发展规划,微电网一般指由分布式发电系统、储能系统和负荷等构成,可同时提供电能和热能的独立网络。

大规模停电事故催生微电网的诞生

  1996年7月,美国爱达荷州输电线路发生故障,使美国西部15个州和加拿大、墨西哥的部分地区断电,波及200万人;1998年1月,由于冻雨使电线冻结折断,加拿大东部300万人在7余天中失去电力供应;1999年12月,约360万个法国家庭由于暴风雨而遭遇停电数日。

  一直以来,美国和欧洲等国家用电负荷不断增加,但是电网建设发展相对滞后,使得电网运行的稳定性和安全性呈现不断下降的趋势,尤其是大型互联电网多次发生大规模停电事故,推动了分布式能源系统的产生和分布式电源的大规模应用。

  由于分布式电源对于大电网的电能质量、继电保护、配电网可靠性等产生不利影响,并产生孤岛运行问题,对电力系统产生巨大冲击。为协调大电网与分布式电源的矛盾,最大限度地发掘分布式发电在经济、能源和环境中的优势,在21世纪初,微电网技术开始在美国、欧洲和日本得到广泛的研究。

微电网的基本构成

  微电网的具体结构会随着负荷等各方面需求而不同,但是基本单元应包括集控中心、分布式电源、智能化用户、储能设备和具有自愈(故障重构)能力的电网等,其中大多数微电源与电网的接口是基于电力电子技术,以保证微电网的灵活性和可靠性。

  分布式电源一般包括天然气、太阳能、生物质能、氢能、风能、小水电等洁净能源或可再生能源;在储能设备中,蓄电池、超级电容器和飞轮储能一般应用较多;集控中心及系统管理系统,保证微电源具有简单的即拔即插功能,并发挥微电网的控制、协调和管理功能。

  微电网能实现内部电能和负荷的一体化运行,并通过和大电网的协调控制,平滑接入大电网或独立运行。

微电网在我国的发展前景

  一是促进可再生能源发展。我国正在大规模发展的可再生能源,除水能外,一般具有容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素,只有通过微电网来集成分布式发电技术、储能技术、电力电子技术和热电联产技术,才能充分有效地发挥可再生能源的潜力。

  二是提高电力系统抗灾能力。我国目前正在发展特高压电网,构建“三华”同步大电网,一旦将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电网结构和控制,必然会有力地提高电网的抗灾能力。

  三是解决偏远地区的电力应用。我国偏远农村和荒漠地区地形条件复杂、经济发展滞后,远距离输电成本高、可靠性差,可以通过建立基于荒漠并网光伏电站、风力发电、小水电等电源的微电网,解决这些地区的居民用电问题,将多余电量接入大电网,进一步带动当地经济发展。

  四是降低投资和运营成本。超大型的电站与分散微型电源的结合,可以缩短电力的传输距离,降低在输配电线路上的投资,会使得电力系统更安全更经济。

信息来源:《亮报》

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