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LilunYanjiu◆理论研究

微电网———大电网的重要补充
曹波

（广东韶关乐昌供电公司，广东韶关512200）

摘要：微电网与大电网有效结合，能在一定程度上能满足日益增长的能量需求和供电的不间断性，并能应对突发事件。了解微电网
的概念及其主要结构特征，并简要探讨来了发展微电网的重要战略意义和面临的挑战。
关键词：微电网；独立可控；安全性；突发事件

众所周知，普通电网一般是由大型发电厂互联成大电美国CERTS定义的微电网的内部电源主要由电力电子
网，远距离高压输电，通过多级配电系统到用户。其优点就是器件负责能量的转换，并提供必需的控制，并可同时满足用
使能源资源丰富的地区发电送往资源少又缺电的发达地区，户对电能质量和供电安全等的要求。而欧盟在以上主要特点
可充分利用动力资源，发挥各类电厂机组的特点，实现水，火上对微电网定义的是：利用一次能源，使用微型电源，分为不
电配合，提高经济性；由于系统容量足够大，机组或电气设备可控、部分可控和全控三种，并可冷、热、电三联供；配有储能
的投切对电压频率等的影响不大，均可在允许变化范围内，装置；使用电力电子装置进行能量调节。而日本对微电网的研
提高了电能质量，一般用户负载或一机组的投切对供电无影究与定义时则是结合他们本国实际（能源缺乏）主要从电源多
响，提高供发电可靠性；合理调度可使用机组，提高设配年利样化（主要是新能源），污染减少等这些方面着手。例如日本在
用小时数来提高设备利用率等等。2007年底就已经发明了一种微型核反应堆，体积小可作家用
但是其不足也是非常的明显的，随着电网规模的不断扩型的小型核电站。微电网绝不是回归到早期的孤立电力系统，
大，远距离输电线路的输送容量不断增大，负载电网对外来微电网采用了先进的现代电力技术，如快速的电力电子开关
电力的依赖程度也不断提高，并且使得电网运行的稳定性和与先进的变流技术、高效的新型电源及多样化的储能装置等，
安全性下降。超大规模电力系统成本高，运行难度大，难以适而原始孤立系统根本不具有这样的技术水平.此外，微电网与
应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需大电网是有机整体，可以灵活连接、断开，其智能性与灵活性
求。近年来世界范围内接连发生几次大面积停电事故，还有远在原始孤立系统之上。
我国2008年1月的冰灾和5月的汶川大地震使得大电网的脆微电网的典型结构如图1所示，图中包括3条馈线A，B和
弱性充分暴露了出来，冰灾停运的电力线路共条，停运
36740C及1条母线。馈线通过主分隔装置与配电系统相连，可实现
的变电站共座，南方几省的电网几乎崩溃，这不仅给国
2016孤网与并网运行模式间的平滑切换，该开关点即PCC。图1中
民经济造成了巨大的损失而且给社会造成了极大的紊乱，如每根支路上都有不同微电源，其中一些接在热载用户附近，为
交通出行居民的生活等另外在汶川震灾期间，四川电网发
、。当地提供热源。微电网中配置能量管理系统可实现对整个微
生了大面积的停电事故，这使得本已发生的灾难无疑更加雪
电网的综合分析后对微电源进行就地控制。当负荷变化时，能
上加霜———无电的状态给救援工作带来了巨大的困难。如果量管理系统据本地频率和电压信息进行潮流调节，使当地微
是在战争恐怖活动等非常时期，像大电网的主线路极有可能
电源与负载保持功率平衡。
成为敌人的打击目标，将对国家安全造成极大威胁。如何更电源
能量管理
好的提高电力系统的抗突发事件的能力，不仅是电力系统的区域
线路A区域34
问题，也是国家防御能力问题，并且是一个长期的涉及公共
安全的系统工程。而微电网的研究正是针对以上问题的解
区域2
答，是对大电网的有效补充
。电源敏感负载
线路B
区域
1微电网的概念和基本结构5
区域1
由于传统大电网有许多不足，近些年来提出的微电网，
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正是对这些不足进行补充。关于微电网美国欧盟日本等对其PCC
概念各有不同特点，但其主要的特征也是最重要的就是本地传统负载电源热载
方利用微电源和储能系统发送电或供热供给本区域，此区域线路C
区域
组成一个可控的可独立运行并且又可和大电网相连的微型7
电网由于微电网独立运行可控，大大减少了本区域对大电
。电力
电压公共隔离
网的依赖性，在主网受到大的故障甚至崩溃时本区域重要负断路器
控制器连接点器件
载任然可以连续供电。这对保证人民生活和国家安全稳定有
极大的战略意义。图1微电网的基本结构

机电信息2009年第30期总第240期61
理论研究◆LilunYanjiu

图1结构中还针对不同供电质量要求的负荷进行不同的构，寻找到微电网合适的运行方式，以使得分布式发电/分布
微电源供电方案。对于连接在馈线A、B上的敏感负荷是不能式能源通过微电网完全整合到地区配电网络中运行，并发挥
中断的必须保持其连