探究智能微电网在建筑电气系统中的应用

摘 要：我国正在建设节约性社会，在这样的大背景下，结合智能微电在电气设计和使用方面的相关作用，应该针对电气工程的需要和现状进行科学合理的电气设计。本文就建筑电气设计中智能微电相关问题，并详细阐述了电气设计的一些相关内容，并提出了相关的改进措施。

关键词：建筑电气设计；智能微电；措施

建筑的发展直接带动了电气设备的发展和进步，而科技的运用也为电气设备的应用带来了机遇。随着电气设计越来越精品化，新产品和新技术也不断涌现，也促进了电气设计和施工持续发展和日渐成熟。并且现代建筑电气设计直接关系到建筑物使用过程中的用电安全和用电需求。我们可从调研分析中发现，建筑电气设计中存在前瞻性不足、设备的使用不合理等引起建筑电气设计出现了一些问题，影响到设计目标的实现。因此，必须规范设计内容及原则，而作为电气设备设计人员在操作时，应该严格执行规则要求，还要严格从相关规定和标准出发，进行合理科学有效的电气设计，从而满足建筑物设计功能的要求。

1. MAS在微电网中的发展优势

随着对MAS研究的深入，MAS赋予所拥有的各个智能体不同的结构、信息内容和推理、规划能力，因此对单个A-gent的研究仍然是一个重要的基础性研究内容。MAS是由多个（Agent）组成的系统，它是为了解决单个不能解决的复杂问题，由多个协调合作形成问题的求解网络。在该网络中，每个能够预测其他的作用，也能影响其他的动作。因此，在多系统中要研究一个对另一个的建模方法。同时，为了能影响另一个，需要建立间的通信方法，即多个组成一个松散耦合又协作共事的系统，就是一个多系统。为了使间能够合理、高效地进行协作，间的通信和协调机制成为多系统的重点问题。同时，值得强调的是，前面讨论的的特性大多也是多系统所具有的特点，如交互性、社会性、协作性、适应性和分布性等。此外，多系统还具有如下特点：数据分布性或分散性，计算过程异步、并发或并行，每个都具有不完全的信息和问题求解能力，不存在全局控制。

2.智能微电网在建筑电气中的作用

尽管分布式电源可靠性好、灵活性高、经济性高、节能环保，但是研究表明它对大电网的规划、运行控制和潮流等具有重要的影响，是对传统电网的运行、计算、规划的一个很大的挑战。正是由于分布式发电的这些不足，近年来提出了微电网的概念。微电网作为大电网的一个主要支撑和后备，无疑将成为未来电网发展的一大趋势。而且随着智能电网概念的提出，微电网作为一种可以进行智能化控制的单元，也将是未来智能电网的重要组成部分。美国的CERTS最早提出了这一概念，接着在欧美很多国家都开始广泛地研究微电网。根据CERTS的定义，微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统，它可同时提供电能和热量。微电网内部的电源由电力电子器件负责主要的能量转换，并提供必需的控制。微电网相对外部大电网是一个单一的可控元件，并可同时满足用户对电网质量和安全的要求。微电网将发电机机、负荷、储能装置、电力电子控制装置相结合，对外网来说，是一个单一、可控的元件，对用户来说又是一个灵活、可调节的电源。微电网具有自主运行和并网运行两种运行方式，能够灵活地实现孤立运行和并网。外网故障时，孤立运行可以保证微电网内的负荷不断电，不受外网的影响；并网时可以支撑上级电网。根据各国的不同国情，微电网的发展具有不同的特点。其中美国电网以提高重要负荷的供电可靠性、满足用户定制的多种电能质量需求、降低成本、实现智能化为发展重点；日本的微电网发展目标主要定位于能源供给多样化，减少污染，满足用户的个性化电力需求；欧洲规划的未来电网则以智能性、能量利用多元化，满足电力市场的需求为主要特点。我国的微电网发展尚处在起步阶段，但是其带来的电网技术改革和经济效益是不容忽视的。

3.智能微电网在建筑电气中的技术难点

3.1优势分析

在现代建筑电气系统中，对电能质量的要求越来越高。由于微电网可以作为一个可定制的电源，以满足用户多样化的需求，因此它在建筑电气中的应用将具有独特的优势。微电网能够快速地跟踪负荷的变化，并及时作出反应。储能装置也能对发电设备的突然故障迅速作出反应，弥补供电有功的缺失。微电网采用大量的先进电力电子技术，对于由全控器件绝缘栅双极型晶体管（IGBT）组成的换流器可以有效地控制有功和无功，因此对于每一个分布式电源（如PV），都可以当作一个独立的无功补偿设备，发挥静止同步补偿器（STATCOM）的作用。这可对当地电压起很好的支撑作用。新型的电力电子器件及脉宽调制（PWM）技术，不仅可以补偿无功，更可以发挥有源滤波器的作用，减少谐波污染，向用户提供更高质量的电能。

3.2技术难点

结合MAS的控制，将智能微电网应用到建筑电气中有其独有的优势，但是也存在以下技术难点：如何协调各底层元件Agent进行控制。微电网Agent将对底层元件Agent进行协调，合理地进行协调控制策略就显得尤为重要，既要保证微电网运行稳定的同时，也要考虑经济效益最大化。如何实现Agent的快速反应性。Agent的特点之一就是对环境的快速反应性，这使它在故障环境或者大扰动情况下，能够及时地作出响应，以应对环境的突变，避免问题的进一步恶化。

4.结束语

微电网是目前研究的热点，它不仅可以有效地管理分布式电源，更是将来智能电网的重要组成部分之一。将智能微电网用于建筑电气中，具有增加供电可靠性、改善电能质量等优点。MAS分布式控制的特点能够更加有效地管理微电网各负荷和电源，协调微电网与上级电网之间的控制。智能微电网作为一项新兴的技术，具有很大的发展潜力。智能微电网在建筑电气的应用有很多好处，是未来发展的趋势。

参考文献：

[1]章健，多系统在微电网中的应用[J]. 电力自动化， 2012

[2]陈树勇， 智能电网技术综述[J]. 电网技术， 2013