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1.1 背景介绍
微电网的简要定义为:微电网是能控制自身能量的当地电网。这就表明了它可以
自主运转不需要连接传统电网。
微电网是由负荷、储能、分布式电源组成的可调控的储能体系,能够平滑接入更
大的电网或者能够自主单独工作,是实现分布式电能效率和能源利用的比较高效方式,
这是国家电网电力科学研究院对微电网系统的理解
[1]
。分布在各地用户端能源和一组
互相连接的负载构成了微电网系统,它们就是电网中的可以独立控制的实体。微电网
有两种工作模式,可以根据现实需要搭建选择,可以连接电网,也可以断开电网,在
连接电网的时候被称为并网运行,相反的在断开电网的时候被称为离网运行也叫孤岛
运行模式
[2]
。为了满足用户的电力需求,也为了能够保证自身的正常运转,微电网必
须有一个发电源。鉴于微电网是一个较老的概念,供应给微电网的电力来自“电表后
面”的化石燃料发电机,例如燃气发电机。然而,随着太阳能成本的下降,以及从化
石燃料发电转向太阳能发电所带来的环境保护效益等原因。所以当今设计的许多微电
网都采用太阳能和电池存储相结合的方式供电。
电网将家庭、企业和其他建筑物连接到中央电源,这使我们能够使用电器、电动
交通工具和电子设备。但这种互联性意味着当部分电网需要修复时,每个人都会受到
影响。这就是微电网能够提供帮助的地方。
微电网系统大多数情况下是连接电网运行的,但本设计主要涉及到的是孤岛运行
状态下的微电网,它可以在遇到恶劣天气影响或地区停电等情况及其他的特殊情况而
使得当地的发电系统遭到破坏迫使紧急中断供电的时候发挥它的作用。微电网可以由
分布式发电机、电池等方法供电,也可以用风能或太阳能电池板等可再生资源供电。
根据供电方式和需求管理方式,微电网可以达到无限期运行。微电网不仅可以在紧急
情况下为电网提供备份,还可以用于降低成本。或者可以连接到对于传统电网使用而
言太小或不可靠的本地资源。微电网使社区更加独立于能源,并且在某些情况下更加
环保。如果遇到断电的情况,微电网可以做到与电网隔离。当电网因恶劣天气事件或
电线杆倒塌等任何原因出现故障时,这时就需要断开与电网的连接进行孤岛模式运行
才能继续生产和使用电力。因此,微电网的一个关键特性是即使在更大的电网停电时
也能继续运行。微电网的几种变化和组合是具有可行性的:
1)客户数量:微电网可以为单个建筑物、有限地理区域中的多个客户或整个社
区的客户提供服务。微电网的规模通常从 100 千瓦(KW)到数兆瓦(MW)。
2)负载类型和功能:通用微电网提供或补充客户可能从宏电网获得的服务。“社