微电网技术在主动配电网中的应用探讨

摘 要：配电网并网运行时引入微电网技术，形成一个多方互补智能调控的用电网络，保证配电网调节控制与管理分布式电源，降低电网供电成本与能耗，可以说该模式已成为主动配电网的主要发展趋势，做好微电网技术研究工作具有现实意义。文章中作者首先阐述微电网技术相关概念，分析微电网的介入构造，最后探讨主动配电网中微电网技术的具体应用。

关键词：微电网技术；主动配电网；具体应用

引言

随着电力事业发展壮大，大电网与分布式发电之间的矛盾越发突出，为了有效调节两者之间的矛盾，充分发挥分布式发电的优势，相关技术研究人员提出了微电网的概念。微电网发电系统由储能装置、分布式发电及控制装置等构成，本身实现自我管理与保护，平时既可以单独运行，也可以与大电网并网运行，是我国电力事业实现可持续发展的关键。

1 微电网相关概念

1.1 概念分析

世界各国研究微电网的重点不同，造成各个国家对其定义存在差别。我国学者依据我国实际情况，将微电网定义为：微电网指的是合理承担该地区中小型传统发电模式及分布式电源的分派，给周边提供电能的一种特殊电网，相比于传统电网，微电网有着独立运行的特点。

1.2 特点分析

储存能量与分布式发电融合形成微电网技术，其特点主要表现在三个方面：微电网通过单点接入大电网，在电网端微电网可以控制发电负荷与单元，充分利用微电网中分布式电源互补特性，提高能源吸收效率，降低大电网中分布式电源的影响；处于并网运行模式下，微电网可以给负荷提供电能，主电网也可以提供电能，当电网故障或电能质量不符合要求时，微电网可以在主电网运行时主动断开，作为单独电网运行；微电网运行时惯性极小，因此可以忽略掉，分布式电网随着能量需求的变化无法满足现阶段电能需求，微电网可以通过储存电能平衡能量[1]。

2 微电网接入主动配电网的构造

通过构建完整、独立的微电网介入结构，技术人员可以通过灵活的网络拓扑结构有效管理主动配网，大幅度降低主动配电网电力传输时造成的额外能量消耗量。微电网接入构造为实现两者并行使用，连接主动配电网与微电网时采用相关节点。主动配电网中微电网接入构造如图1所示，通常情况下，微电网接入主动配电网的构造极为特殊，这种结构除了可以紧密联系两组配电网外，还可以有效调控不同种类电源与储能装置[2]。

3 主动配电网中微电网技术的应用

本部分主要阐述微电网技术在主动配电网应用优势。

3.1 提高分布式能源有效利用率

该技术整合各类分布式电源时依据相关特点进行，对扩展问题与兼容问题进行有效处理。微电网技术对配电网功率双向流动方向与大小进行有效调节，实现柔性消纳分布式能源的目的。微电网中采用的分布式电源功率可以调节，比如实际中常见的热电联产微型汽轮机等，保证供电正常的基础上，利用微电网电力管理系统将多余能量利用主动配电网输送到其他电网、微电网系统与各负荷中，达成充分使用电力资源的目的。因此实际中主动配电网中应用微电网技术可以有效提高各种能源的有效利用率。

3.2 促进配电网电压质量提高

主动配电网中存在很多储能装置、分布式电源与主动负荷集群，造成整个配电网电压分布时刻处于变化的状态，这种变化复杂多变，几乎没有规律可循。电压在分布式电源分散性与随机波动性的影响下出现稳定差，电压质量受到接入与退出过程的影响，直接影响到配网设备的使用寿命，因此对主动配电网中电压不稳定问题需要采取措施进行控制。微电网技术在解决配电网电压问题的基础上，有效支持分布式电源等并网运行，具备的电压协调控制功能可以控制分布式电源、储能装置与无功补偿装置的参数，促进与主动配电网接口处电压相关参数控制的增强，具备的平滑切换技术降低电压不稳情况出现的概率[3]。

3.3 有效降低主动配电网网耗

联用分布式发电与微电网可以为附近负荷供电，长距离输电造成的网损可以进一步降低。配电网中原有的无源网络在分布式电源、储能装置与相关负荷的作用下转换成交直流混合使用的有源网络，对配电网潮流分布进行重新调整。如果电源与储能装置布局不合理，直接影响控制配电网潮流，难以实现降低网损的目的。因此要合理分布分布式电源、储能装置与负荷，在通过单点连接方式与主动配电网进行连接，主动配电网可以有效调节供电功率。除此之外，微电网技术的应用还可以对运行模式进行优化，实现优化调节潮流的目的。

3.4 促进主动配电网可靠性提高

一般情况下配电网可靠性受到分布式电源并网使用的影响，造成用户用电质量下降，同时功率双向流动造成潮流分布不确定性的增加，出现误动常规继电保护装置的问题。微电网与主动配电网并网运行处于正常状态时，可以有效保障用户用电需求与用电质量，而当运行中出现故障时，可以切换到孤岛运行状态，确保分布式电源供电的连续性。调控电力电子固态开关同样可以达成配电网网络重构与转移负荷的目的，共享微电网供电功率与信息。除此之外，还能有效防止电网检修与电网故障引起的断电问题，促进配电网供电可靠性的提高。

3.5 降低主动配电网运行管理难度

大部分分布式电源可控性能偏弱且分布分散，为保证微电网协调运行需要对相关能源进行协调供电。对于用户正常供电、实时电价信息与可选择经济用电等问题，造成配电网运营管理难度相对较大，造成配电网能量信息难以控制。应用微电网技术可以有效整合分布式电源与相关用户，将微电网技术作为智能单元接入主体电网，降低主动配电网对分布式电源与用户的控制难度。微电网技术也可以通过主动配电网传递相关实时参数与运行状态信息，保证电网运行的安全稳定与经济性[4]。微电网依据配电网的需求与运行目的，有效调控微电网与主动配电网的能量传输。与此同时，微电网还可以充分考虑符合需求、天气情况等相关参数，调节分电源、储能装置与负荷，确保微电网调度控制的有效性。微电网系统通过微电网进行监控，及时将监控信息传递给相应控制中心，降低电网系统运营管理难度。

4 结束语

微电网技术是我国现阶段电力事业的研究重点，该技术具有高可靠性、高灵活与环保等优势，因此在我国电网中得到广泛应用。目前我国开始全面规划设计微电网技术，对该技术进行大范围推广，我国主动配电网中应用微电网技术取得一定的成绩。笔者相信在不久的将来，微电网技术会实现新的突破并得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]田方媛，张岩，徐兵，等.多系统框架下的主动配电系统故障诊断[J].电力自动化设备，2016（06）：112.

[2]曾鸣，彭丽霖，王丽华，等.主动配电网下分布式能源系统双层双阶段调度优化模型[J].电力自动化设备，2016（06）：34.

[3]王颀，于涛.一体化电网运行智能系统的源端维护技术[J].通讯世界，2016（12）：45.

[4]w春利，刘大志.关于主动配电网优化调度的策略研究[J].中国电业（技术版），2016（05）：90-92.