典型微網(wǎng)系統(tǒng)分析課件

1、h1典型微網(wǎng)系統(tǒng)分析第1頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO213Contents問(wèn)題的提出今后的工作第2頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO3問(wèn)題的提出 目前，北美、歐盟、日本等國(guó)家和地區(qū)已加快進(jìn)行微網(wǎng)的研究和建設(shè)，并根據(jù)各自的能源政策和電力系統(tǒng)的現(xiàn)有狀況，提出了具有不同特色的微網(wǎng)概念和發(fā)展規(guī)劃，在微網(wǎng)的運(yùn)行、控制、保護(hù)、能量管理以及對(duì)電力系統(tǒng)的影響等方面進(jìn)行了大量研究工作，已取得了一定進(jìn)展49 . 微網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和示范工程項(xiàng)目格外令人關(guān)注，歐盟、美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家從自身的國(guó)情出發(fā)，依據(jù)不同的發(fā)展目的，建立了一批微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室和示范工程50 . Study smart microgrid in the contex

2、t of follows第3頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO4歐洲典型微網(wǎng)系統(tǒng)作為提高電網(wǎng)供電可靠性的重要實(shí)現(xiàn)方式，微網(wǎng)的相關(guān)研究近年來(lái)受到了歐盟成員國(guó)的的普遍重視. 以“能源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展”為指導(dǎo)思想的歐盟第五研究框架（1998-2002）和第六研究框架（2002-2006），分別資助了“微網(wǎng)：大規(guī)模分布式電源接入低壓電網(wǎng)研究”和“多微網(wǎng)結(jié)構(gòu)與控制”項(xiàng)目，對(duì)分布式電源控制策略和上層調(diào)度管理方面展開(kāi)相關(guān)研究。2006 年 4 月，歐盟發(fā)布了“智能電網(wǎng)歐洲未來(lái)電力發(fā)展戰(zhàn)略及前景”綠皮書(shū)，闡述了智能電網(wǎng)的概念，提出了歐盟電力發(fā)展的遠(yuǎn)景規(guī)劃：建立以集中式電站和微網(wǎng)為主導(dǎo)的供電可靠，少環(huán)境污染，高經(jīng)濟(jì)效益的

3、智能電網(wǎng)形式，并將其作為歐盟第七研究框架（2007-2013）的核心議題之一。 1.1 NTUA 微網(wǎng) 雅典國(guó)立大學(xué)是歐盟微網(wǎng)項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者，其建立的 NTUA 微網(wǎng)是歐盟所倡導(dǎo)的一種結(jié)構(gòu)55，如圖 1-1 所示 .微電網(wǎng)能量管理多目標(biāo)優(yōu)化第4頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO5圖 1.1 NTUA 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第5頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO6該微網(wǎng)為單相 230V、50Hz 系統(tǒng)，分布式電源主要包括光伏發(fā)電（1.1kW和 110W），并通過(guò)快速電力電子接口并入電網(wǎng)；為維持系統(tǒng)暫態(tài)功率平衡，采用蓄電池（60V250Ah）作為儲(chǔ)能裝置，通過(guò)雙向逆變器并入電網(wǎng)；負(fù)荷為 PLC 控制的可控負(fù)荷。為了增加微網(wǎng)的多樣性，后續(xù)

4、計(jì)劃考慮加入 2.5kW 的風(fēng)機(jī)。NTUA 實(shí)驗(yàn)室微網(wǎng)的建設(shè)目的，主要是對(duì)分層控制微網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)底層的光伏和儲(chǔ)能裝置在聯(lián)網(wǎng)和孤島模式下的不同控制策略進(jìn)行驗(yàn)證分析，并實(shí)現(xiàn)了微網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)和孤島之間的無(wú)縫切換。同時(shí)驗(yàn)證微網(wǎng)的上層調(diào)度管理策略，對(duì)微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、降低環(huán)境污染方面的效益進(jìn)行軟件評(píng)估。NTUA 微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)典型的微網(wǎng)系統(tǒng)，但其僅為單相系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不具有普遍意義。1.2 Demotec 微網(wǎng) Demotec 微網(wǎng)位于德國(guó)卡塞爾大學(xué)的太陽(yáng)能技術(shù)研究所（ISET，Institute for Solar Energy Supply Technology），是最早應(yīng)用于歐盟微網(wǎng)研究的實(shí)驗(yàn)室

5、之一，其結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。第6頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO7圖 1.2 Demotec 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第7頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO8該實(shí)驗(yàn)室微網(wǎng)為三相 400V、50Hz 系統(tǒng)，通過(guò) 175kVA 和 400kVA 的變壓器并入大電網(wǎng)。微網(wǎng)中存在80kVA和15kVA的電網(wǎng)模擬，既包括傳統(tǒng)的發(fā)電裝置（容量分別為20kVA和30kVA的柴油發(fā)電機(jī)組），也包括分布式能源（光伏、風(fēng)力發(fā)電等）。負(fù)荷包括電燈、冰箱等常用負(fù)荷以及電機(jī)等負(fù)荷。Demotec 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的一個(gè)顯著特點(diǎn)，就是內(nèi)部包括幾個(gè)小型微網(wǎng)系統(tǒng)（單相光伏-蓄電池系統(tǒng)、三相光伏-蓄電池-柴油機(jī)系統(tǒng)）。通過(guò)上層控制器調(diào)度，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)微網(wǎng)的重構(gòu)，有利

6、于微網(wǎng)在故障情況下的快速恢復(fù)，保障電能質(zhì)量和提高供電可靠性，并可以優(yōu)化微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使微網(wǎng)發(fā)揮最大效率，有利于微網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。Demotec 微網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和孤島模式無(wú)縫切換，并且聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)分布式電源出力大于負(fù)載消耗時(shí)，可以向電網(wǎng)倒送電能。Demotec 微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)歐盟微網(wǎng)理論的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。Demotec 微網(wǎng)可以進(jìn)行以逆變器為主導(dǎo)的微網(wǎng)孤島運(yùn)行測(cè)試，采用下垂控制的逆變器并聯(lián)運(yùn)行測(cè)試，電阻負(fù)載、電感負(fù)載、電機(jī)負(fù)載、不平衡負(fù)載突變對(duì)微網(wǎng)暫態(tài)影響測(cè)試，分布式電源輸出波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性影響測(cè)試等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。1.3. ARMINES 微網(wǎng) ARMINES 微網(wǎng)位于法國(guó)巴黎礦業(yè)學(xué)院的能

7、源研究中心，為單相 230V、50Hz 微網(wǎng)，如圖 1-3 所示。 第8頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO9圖 1.3 ARMINES 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第9頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO10系統(tǒng)包括光伏（3.1kW）、燃料電池（1.2kW）、柴油機(jī)（3.2kW）等電源，儲(chǔ)能裝置采用蓄電池（48V，18.7kWh）。負(fù)荷包括 4 個(gè)可變電阻負(fù)載、非線性負(fù)載、感性負(fù)載、容性負(fù)載、電機(jī)負(fù)載等多種類型，可聯(lián)網(wǎng)和孤島運(yùn)行?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)斷路器的控制，決定分布式電源和負(fù)荷是否并入微網(wǎng)交流母線，并調(diào)節(jié)接入負(fù)荷的大小。該微網(wǎng)系統(tǒng)包括一個(gè)基于 AGILENT VEE 7 和 Matlab 開(kāi)發(fā)的上層調(diào)度管理系統(tǒng)，可以進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和發(fā)

8、布指令，對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度管理。1.4. Labein 微網(wǎng)Labein 微網(wǎng)位于西班牙巴斯克地區(qū)的畢爾巴鄂市，是歐盟“多微網(wǎng)”項(xiàng)目的示范平臺(tái)之一，通過(guò)兩臺(tái) 1250kVA 的變壓器接入 30kV 網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)如圖 1-4 所示 第10頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO11圖 1.4 Labein 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第11頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO12Labein 微網(wǎng)包括：常規(guī)分布式電源（0.6kW 和 1.6kW 的單相光伏，3.6kW 的三相光伏，6kW 的直驅(qū)式風(fēng)機(jī)），傳統(tǒng)電源（2 臺(tái) 63kVA 的柴油發(fā)電機(jī)組），儲(chǔ)能裝置（48V/1925Ah 和24V/1080Ah 的蓄電池組，250kVA 的飛輪儲(chǔ)能

9、，48V/4500F 的超級(jí)電容器），負(fù)載采用阻感負(fù)載（150kW 和 50kW 的阻性負(fù)載和 2 套 36kVA 的感性負(fù)載）。Labein 微網(wǎng)的示范目的，包括驗(yàn)證聯(lián)網(wǎng)模式下的中央和分散控制策略，驗(yàn)證通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)的需求側(cè)管理；對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行頻率的一次、二次調(diào)整，提高供電電能質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和孤島模式切換等。另外，Labein微網(wǎng)存在一條直流母線，可以對(duì)新興的直流微網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究。1.5. CESI 微網(wǎng) CESI 微網(wǎng)位于意大利的米蘭市，為 400V，50Hz 系統(tǒng)，通過(guò) 800kVA 變壓器與 23kV網(wǎng)絡(luò)相連，具有 350kW 的電力生產(chǎn)能力。 建設(shè)的初始目的是用于測(cè)試分布式發(fā)電相關(guān)

10、技術(shù)，并參與了歐盟“多微網(wǎng)”項(xiàng)目，用于不同類型分布式發(fā)電技術(shù)，不同微網(wǎng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行特性分析，及微網(wǎng)受到擾動(dòng)后的本地、上層控制策略及電能質(zhì)量分析和通訊技術(shù)驗(yàn)證等，其微網(wǎng)結(jié)構(gòu)和圖 1-5 所示。 CESI 微網(wǎng)可以通過(guò)以太網(wǎng)、無(wú)線、電力載波等通訊方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)下層微網(wǎng)的調(diào)度管理，并進(jìn)行微網(wǎng)結(jié)構(gòu)控制，并在現(xiàn)有微網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)劃組建直流微網(wǎng)。 第12頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO13圖 1.5 CESI 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第13頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO14歐盟微網(wǎng)示范工程2.1 Kythnos 微網(wǎng) Kythnos 微網(wǎng)是由德國(guó) SMA 公司與希臘雅典國(guó)立大學(xué)通訊與信息研究（ICCS/NTUA）合作，于 20 世紀(jì)

11、80 年代初于希臘愛(ài)琴海基克拉迪群島建立的一個(gè)島式電網(wǎng)，目前只能孤島運(yùn)行，并不是嚴(yán)格意義上的微網(wǎng)。但是，該微網(wǎng)對(duì)歐盟微網(wǎng)理論思想的形成和發(fā)展有重大影響，其結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。 第14頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO15圖 2.1 Kythnos 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第15頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO16根據(jù)研究的目的，Kythnos 微網(wǎng)可以配置為單相或三相系統(tǒng)?；跉W盟多微網(wǎng)項(xiàng)目的研究需要，2007 年 6 月，系統(tǒng)配置為三相 400V，50Hz 系統(tǒng)，用于微網(wǎng)運(yùn)行、多主控制方法、提高系統(tǒng)供電可靠性等方面的研究。目前，Kythnos 微網(wǎng)包含兩個(gè)子系統(tǒng)，其中三相系統(tǒng)包括光伏、蓄電池和柴油機(jī)，用于對(duì)本地負(fù)荷供電。單相

12、系統(tǒng)包括 2kW 的光伏和 32kWh 的蓄電池，用于保障整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)通訊設(shè)施的電力供應(yīng)。進(jìn)一步計(jì)劃加入 5kW 的風(fēng)機(jī)，以減小柴油消耗及增加能量供給的多樣性。Kythnos 微網(wǎng)目前僅有孤島這一運(yùn)行模式，當(dāng)發(fā)電量小于用電需求時(shí)，將切掉部分非重要負(fù)荷，反之，智能負(fù)荷將消耗掉多余的電力。2.2 Continuon 微網(wǎng) Continuon 微網(wǎng)為荷蘭的首個(gè)微網(wǎng)項(xiàng)目，于 2006 年 8 月建成，位于荷蘭的 Zutphen 度假村，是一個(gè)民用的微網(wǎng)示范工程，見(jiàn)圖 2-2。 第16頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO17圖 2.2 Continuon 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第17頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO18系統(tǒng)為三相 400V，

13、50Hz 系統(tǒng)，通過(guò)一臺(tái) 400kVA的變壓器并入 20kV 網(wǎng)絡(luò)，并允許向電網(wǎng)反送電能。系統(tǒng)主要采用光伏發(fā)電方式，額定容量335kW，通過(guò)四條饋線給 200 戶的別墅供電，峰值負(fù)荷 150kW。Continuon 微網(wǎng)主要研究聯(lián)網(wǎng)和孤島模式之間的自動(dòng)切換問(wèn)題，要求當(dāng)大電網(wǎng)故障時(shí)，能自動(dòng)切換到孤島運(yùn)行模式并能維持穩(wěn)定運(yùn)行 24 小時(shí)，具有黑啟動(dòng)能力。系統(tǒng)通過(guò)上層控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的智能充放電管理，維持微網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。2.3 EDP 微網(wǎng)如圖 2-8 所示，EDP 微網(wǎng)為三相，400V、50Hz 系統(tǒng)，主要采用 1 臺(tái) 80kW 的 capstone燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式電源，通過(guò)一臺(tái) 160kVA

14、變壓器連接至 10kV 中壓網(wǎng)絡(luò)，可孤島和聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。EDP 微網(wǎng)為歐盟多微網(wǎng)項(xiàng)目的示范平臺(tái)之一，其聯(lián)網(wǎng)和孤島運(yùn)行模式分為兩種不同的情況：微型燃?xì)廨啓C(jī)僅供給本地負(fù)荷，多余的電力可以倒送至大電網(wǎng)；微型燃?xì)廨啓C(jī)除供給本地負(fù)荷之外，還可以供給其它家用、商用、工業(yè)用負(fù)荷。EDP 微網(wǎng)主要針對(duì)這兩種不同的聯(lián)網(wǎng)和孤島運(yùn)行模式，對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行特性、聯(lián)網(wǎng)和孤島模式之間的切換、切負(fù)荷控制策略展開(kāi)研究。第18頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO19圖 2.3 EDP 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第19頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO202.4 MVV 微網(wǎng)MVV 微網(wǎng)現(xiàn)在仍然是在建設(shè)中的一個(gè)微網(wǎng)，位于德國(guó)的曼海姆市，見(jiàn)圖 2-4。 圖 2.4 MVV

15、微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第20頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO21系統(tǒng)為400V、50Hz 的三相微網(wǎng)，通過(guò)一 400kVA 的變壓器接入 20kV 配電網(wǎng)絡(luò)，分布式電源包括光伏和微型燃?xì)廨啓C(jī)。根據(jù)規(guī)劃，該微網(wǎng)將陸續(xù)增加燃料電池、蓄電池、飛輪等分布式電源及儲(chǔ)能裝置，組成綜合性微網(wǎng)示范工程。MVV 微網(wǎng)的建設(shè)目的是在居民區(qū)內(nèi)建設(shè)微網(wǎng)，探測(cè)居民對(duì)微網(wǎng)的認(rèn)知程度，制定微網(wǎng)的運(yùn)行導(dǎo)則，并衡量微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。2006 年夏天，20 多戶家庭加入了“Washing with the sun”活動(dòng)，避開(kāi)用電高峰，加大對(duì)光伏的利用力度，獲得了更大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，作為實(shí)際運(yùn)行的系統(tǒng)，保證微網(wǎng)內(nèi)用戶的電能質(zhì)量，驗(yàn)證微網(wǎng)的局

16、部和中央控制策略，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)和孤島模式切換，也是該微網(wǎng)的研究目的。 2.5 Bornholm 微網(wǎng)等丹麥 Bornholm 微網(wǎng)作為歐盟唯一的中壓微網(wǎng)示范平臺(tái)，尤為引人關(guān)注。Bornholm 為波羅的海中的一個(gè)小島嶼，其發(fā)電裝置包括 39MW 的柴油機(jī)，39MW 的汽輪機(jī)，37MW 的熱電聯(lián)產(chǎn)以及 30MW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，為島內(nèi)的 28000 戶居民提供電力供應(yīng)（峰值負(fù)荷為 55MW）。島內(nèi)包括 950 個(gè) 10/0.4kV 的變電站，16 個(gè) 60/10kV 的變電站，并通過(guò)一臺(tái) 132/60kV 的變壓器與瑞典電網(wǎng)相連。Bornholm 微網(wǎng)作為歐洲多微網(wǎng)項(xiàng)目的示范平臺(tái)之一，主要研究微

17、網(wǎng)的黑啟動(dòng)、與外電網(wǎng)重新并網(wǎng)等問(wèn)題。除上述一些微網(wǎng)之外，歐盟微網(wǎng)示范項(xiàng)目還包括英國(guó) UMIST 實(shí)驗(yàn)室，希臘 Germanos 微網(wǎng)，Kozuf 以沼氣發(fā)電為主的微網(wǎng)等。第21頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO22歐盟微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室和示范平臺(tái)目前絕大多數(shù)采用圖 2-5 所示的微網(wǎng)結(jié)構(gòu)。其中，光伏、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)通過(guò)電力電子接口連接到微網(wǎng)，中心儲(chǔ)能單元被安裝在交流母線側(cè)。微網(wǎng)系統(tǒng)采用分層控制策略，底層控制包括分布式電源控制和負(fù)荷控制。上層控制負(fù)責(zé)底層分布式電源和儲(chǔ)能裝置的參數(shù)設(shè)置和管理，維持微網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行，并且允許微網(wǎng)作為一個(gè)整體向大電網(wǎng)供電。圖 2.3 歐盟微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第22頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO233.

18、美國(guó)典型微網(wǎng)系統(tǒng)受世界金融危機(jī)的影響，新能源產(chǎn)業(yè)愈加受到美國(guó)政府重視，能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展更是成為美國(guó)新任總統(tǒng)奧巴馬的經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃核心。由于微網(wǎng)技術(shù)在提高能源利用效率，增加供電可靠性和安全性方面的巨大潛力，美國(guó)政府加大了微網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的研究力度，通過(guò)資助其國(guó)內(nèi)為數(shù)眾多的研究機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校、電力企業(yè)和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展專門的或交叉項(xiàng)目的研究，逐漸加快了示范工程的建設(shè)步伐。美國(guó)能源部（U.S. Department of Energy，DOE）更是將微網(wǎng)視為未來(lái)電力系統(tǒng)的三大基石技術(shù)之一，列入了美國(guó)“Grid2030”計(jì)劃。美國(guó)的分布式發(fā)電和微網(wǎng)技術(shù)的研究，主要是由美國(guó)電力可靠性技術(shù)協(xié)會(huì)（Consort

19、ium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS)來(lái)引導(dǎo)的。作為美國(guó)乃至世界最具權(quán)威的研究機(jī)構(gòu)之一，CERTS 是世界分布式發(fā)電微網(wǎng)領(lǐng)域研究的先行者，它發(fā)表一系列關(guān)于微網(wǎng)概念和微網(wǎng)控制的著述成為了微網(wǎng)研究領(lǐng)域的綱領(lǐng)性文件。CERTS 微網(wǎng)概念，包括兩個(gè)核心組件：靜態(tài)開(kāi)關(guān)和自主控制的分布式電源。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或受到暫態(tài)擾動(dòng)時(shí)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)可以自動(dòng)切換微網(wǎng)到孤島運(yùn)行模式，從而提高了供電質(zhì)量。孤島運(yùn)行時(shí)，各分布式電源可以采用有功-頻率和無(wú)功-電壓下垂控制策略維持微網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡。 第23頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO24CERTS 微網(wǎng)示范工程3.

20、1 Wisconsin 實(shí)驗(yàn)室微網(wǎng)Wisconsin 微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，是 CERTS 為驗(yàn)證其微網(wǎng)概念，在 Wisconsin 大學(xué) Madison 分校建立的實(shí)驗(yàn)室微網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。 圖 3.1 Wisconsin 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第24頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO25系統(tǒng)采用兩臺(tái)直流穩(wěn)壓電源模擬兩個(gè)位置對(duì)等的分布式電源，負(fù)載采用純阻性負(fù)荷。該微網(wǎng)的一系列測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)本地下垂控制策略，可以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的暫態(tài)電壓和頻率調(diào)整，并能實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和孤島模式之間的無(wú)縫切換。3.2 CERTS 微網(wǎng)示范平臺(tái) 為推動(dòng)微網(wǎng)的工業(yè)化應(yīng)用，在 CERTS 的微網(wǎng)概念得到實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證后，由美國(guó)電力公司（America

21、n Electric Power，AEP）資助，CERTS 在俄亥俄州首府哥倫布的Dolan 技術(shù)中心建立了 CERTS 的微網(wǎng)示范平臺(tái)，如圖 3-2 所示。 CERTS 微網(wǎng)示范工程包含三條饋線。其中饋線 C 為常規(guī)線路；饋線 B 中接入一臺(tái) 60kW的燃?xì)廨啓C(jī)（含儲(chǔ)能裝置）及可控負(fù)荷；饋線 A 包含兩臺(tái) 60kW 的燃?xì)廨啓C(jī)及敏感負(fù)荷。 該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要用于驗(yàn)證分布式電源的并聯(lián)運(yùn)行及對(duì)敏感負(fù)荷的高質(zhì)量供電問(wèn)題。第25頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO26圖 3.2 CERTS 微網(wǎng)示范平臺(tái)第26頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO27美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室微網(wǎng)3.3 NREL 實(shí)驗(yàn)室NREL 實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)包括光伏、

22、風(fēng)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、蓄電池儲(chǔ)能等在內(nèi)，用來(lái)協(xié)助美國(guó)分布式發(fā)電技術(shù)發(fā)展和配電系統(tǒng)測(cè)試的多功能分布式發(fā)電技術(shù)測(cè)試平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如圖3-3 所示。 圖 3.3 NREL 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第27頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO28系統(tǒng)中存在 200kW 的發(fā)電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)電壓 0-480V，頻率 0-400Hz 的交流電網(wǎng)模擬，交流母線允許最多 15 臺(tái)設(shè)備同時(shí)并入；系統(tǒng)有一電壓范圍為 0-600V 的直流母線，可允許同時(shí)接入 10 臺(tái) DC 設(shè)備。NREL 實(shí)驗(yàn)室可以允許三套獨(dú)立系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。研究者可以進(jìn)行分布式發(fā)電系統(tǒng)可靠性測(cè)試，導(dǎo)則制定及其它一些分布式發(fā)電及新能源復(fù)雜系統(tǒng)的互聯(lián)等微網(wǎng)技術(shù)研究。著名的IEEE1547

23、 協(xié)議，就采用了 NREL 實(shí)驗(yàn)室的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.4 Sandia 實(shí)驗(yàn)室Sandia 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室為 DOE 分布式發(fā)電技術(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室（ Distributed Energy Technologies Laboratory，DETL），成立之初為 DOE 光伏研究、測(cè)試、和示范中心，現(xiàn)已發(fā)展成包括光伏、燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)機(jī)在內(nèi)的多種分布式電源技術(shù)研究和測(cè)試中心，見(jiàn)圖 3-4。第28頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO29圖 3.4 DETL 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第29頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO303.5 DUIT 微網(wǎng)DOE、加州能源署（California Energy Commission, CEC）和太平洋燃?xì)夂碗娏?/p>

24、司（PacificGas and Electric Company, PG&E）合作，于加利福尼亞的 San Ramon 開(kāi)展了分布式電源綜合測(cè)試項(xiàng)目（Distributed Utility Integration Test，DUIT）。該微網(wǎng)為美國(guó)的首個(gè)商用微網(wǎng)項(xiàng)目，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-15 所示。主要用于多分布式電源的高滲透率對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)影響的研究。DUIT微網(wǎng)研究的核心問(wèn)題在于分析不同種類和數(shù)量的分布式電源，在不同情況下對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的影響。同時(shí)，微網(wǎng)的電壓和頻率調(diào)整，含不同負(fù)荷（非線性、旋轉(zhuǎn)負(fù)荷、阻感負(fù)荷等）、不同分布式電源的孤島運(yùn)行，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和分析，微網(wǎng)的繼電保護(hù)等，也是 DUIT 微

25、網(wǎng)所要研究的問(wèn)題。第30頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO31圖 3.4 DUIT 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第31頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO323.6 橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 CHP 系統(tǒng)73，主要致力于降低能源消耗和減少溫室氣體排放，排放數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，燃燒尾氣分析等方面的研究。其它微網(wǎng)示范平臺(tái)3.7 GE 微網(wǎng)示范平臺(tái)DOE 與通用電氣公司（General Electric, GE）合作，投資 400 萬(wàn)美元，集控制、保護(hù)及能量管理于一體的微網(wǎng)示范工程也正在建設(shè)中。該項(xiàng)目計(jì)劃分為兩個(gè)階段：第一階段主要對(duì)微網(wǎng)的控制策略、保護(hù)、上層能量管理進(jìn)行仿真研究；第二階段的任務(wù)是微網(wǎng)示范平臺(tái)的建設(shè)實(shí)施，預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 2

26、-16 所示。GE 主要對(duì)微網(wǎng)的上層調(diào)度管理展開(kāi)研究，用于保證微網(wǎng)的電能質(zhì)量，滿足用戶需求，同時(shí)通過(guò)市場(chǎng)決策，維持微網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行。因此，GE 微網(wǎng)工程可以作為 CERTS 微網(wǎng)研究的重要補(bǔ)充。第32頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO33圖 3.7 GE 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第33頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO343.8 MAD river 微網(wǎng)北方電力（Northern Power Systems）、NREL 和華盛頓電力公司（Washington Electric Cooperative，WEC）合作，在 Vermont 州的 Waitsfield 建立了鄉(xiāng)村微網(wǎng)75，見(jiàn)圖 3-8.用于檢驗(yàn)微網(wǎng)安裝于鄉(xiāng)村時(shí)所需要的技術(shù)革新

27、和難點(diǎn)。MAD river 微網(wǎng)中，分布式電源包括兩臺(tái) 100kW 的生物柴油機(jī)、兩臺(tái) 90kW 的丙烷柴油機(jī)、一臺(tái) 30kW 的燃?xì)廨啓C(jī)。之后，將會(huì)陸續(xù)加入燃料電池、風(fēng)機(jī)、飛輪等分布式電源和儲(chǔ)能裝置。MAD river 微網(wǎng)的建設(shè)目的，除了給該區(qū)內(nèi)的 5 個(gè)商業(yè)區(qū)和工廠、12 個(gè)居民聚居區(qū)供電以外，還包括建立微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)模型，評(píng)估微網(wǎng)示范工程在特定地點(diǎn)的可行性，提高微網(wǎng)在技術(shù)和制度上的被認(rèn)知程度，體現(xiàn)發(fā)展和應(yīng)用微網(wǎng)在美國(guó)的必要性，確定在實(shí)際負(fù)載條件下所需配備的分布式電源的設(shè)備規(guī)格和容量，提高分布式發(fā)電效率和降低環(huán)境污染等。 以 MAD river 微網(wǎng)為基礎(chǔ)，北方電力開(kāi)發(fā)了 Smart View

28、 TM能量管理軟件，對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度管理。并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與電網(wǎng)連接處的電能質(zhì)量狀況，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或暫態(tài)擾動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和孤島模式的無(wú)縫切換，提高能量供給的可靠性。第34頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO35圖 3.8 MAD river 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第35頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO363.9 Palmdale 微網(wǎng) 鑒于儲(chǔ)能裝置在微網(wǎng)中的重要性，由 CEC 能源公共事業(yè)部（Public Interest Energy Research，PIER）資助的“Energy storage enhanced Microgrid network”研究項(xiàng)目，建立了 Palmdale微網(wǎng)76，用于超級(jí)電容器對(duì)電能質(zhì)量影響的研究

29、，如圖 3-9 所示。圖 3.9 Palmdale微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第36頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO37未來(lái)建設(shè)規(guī)劃 除了上述的微網(wǎng)項(xiàng)目之外，美國(guó)計(jì)劃建立九個(gè)微網(wǎng)項(xiàng)目，見(jiàn)表 3-1美國(guó)的微網(wǎng)建設(shè); 提倡各分布式電源應(yīng)具有即插即用能力，儲(chǔ)能裝置連接在直流側(cè)與分布式電源一起作為一個(gè)整體通過(guò)電力電子接口連接到微網(wǎng)，微網(wǎng)通過(guò)公共連接點(diǎn) PCC 接入公共電網(wǎng)，到目前為止，不允許微網(wǎng)向大電網(wǎng)供電。微網(wǎng)中不存在主控制器，各分布式電源以對(duì)等的形式接入微網(wǎng)，并通過(guò)本地下垂控制策略維持微網(wǎng)功率平衡，在可靠性和靈活性方面更具優(yōu)勢(shì)，但此種結(jié)構(gòu)微網(wǎng)的穩(wěn)定性問(wèn)題值得關(guān)注.第37頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO38 名稱 目的 系統(tǒng)組成City

30、of Fort Collins 能源效率和控制 光伏，燃?xì)廨啓C(jī)，熱存儲(chǔ)等ATK Launch DG 自主控制 光伏，風(fēng)機(jī)，壓縮空氣儲(chǔ)能Chevron USA 儲(chǔ)能和新能源儲(chǔ)能， 光伏，燃料電池Illinois Institute 能量多樣化供應(yīng) 燃?xì)廨啓C(jī)，光伏，儲(chǔ)能Allegheny Power 超級(jí)電網(wǎng) 光伏，燃?xì)廨啓C(jī)，儲(chǔ)能Consolidated Edison 上層調(diào)度管理 風(fēng)機(jī)，柴油機(jī)，燃料電池San Diego G & E 沿海微網(wǎng) 光伏，儲(chǔ)能，需求側(cè)管理University of Hawaii 錯(cuò)峰 汽輪機(jī)，風(fēng)機(jī)，需求側(cè)管理University of Nevada 能源效率和控制 光

31、伏，蓄電池，需求側(cè)管理第38頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO394.日本典型微網(wǎng)系統(tǒng)日本自然資源匱乏，石油、煤炭及天然氣等主要能源資源蘊(yùn)藏量均較低，這也迫使日本政府大力推進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)利用，并在微網(wǎng)研究領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。日本沒(méi)有明確給出微網(wǎng)定義，但是在發(fā)展微網(wǎng)示范平臺(tái)方面做出了重要貢獻(xiàn)。為推動(dòng)微網(wǎng)示范平臺(tái)建設(shè)，日本專門成立了新能源綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO)統(tǒng)一協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)高校、企業(yè)與國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)新能源及其應(yīng)用的研究。NEDO 的微網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，主要集中于兩個(gè)領(lǐng)域。4.1 可再生能源區(qū)域

32、電網(wǎng)計(jì)劃NEDO 可再生能源區(qū)域電網(wǎng)計(jì)劃（2003-2007），是其成立以來(lái)最著名的計(jì)劃之一，其目的是建立含多種分布式能源的區(qū)域供電系統(tǒng)，并避免對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響，包括三個(gè)示范工程。4.1.1 Archi 微網(wǎng)該微網(wǎng)是為 2005 年 Aichi 世博會(huì)建立的以燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)、光伏為分布式電源的微網(wǎng)，可以為展館提供 5%的電力供應(yīng)，如圖 4-1所示。第39頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO40圖 4.1 Aichi 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第40頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO41Archi 微網(wǎng)的一個(gè)典型特征是所有分布式電源均通過(guò)逆變器并入交流母線，NaS 電池作為儲(chǔ)能裝置，在保證微網(wǎng)的供需平衡方面發(fā)揮了巨大作用。Aich

33、i 微網(wǎng)展示項(xiàng)目主要研究分布式電源輸出功率對(duì)負(fù)荷功率變化的跟蹤能力。從 2004 年 12 月至 2005 年 9 月的示范運(yùn)行期間，總發(fā)電 3716MWh。2005 年 9 月，Archi 微網(wǎng)進(jìn)行了孤島運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于NaS電池的存在，Aichi 微網(wǎng)可以穩(wěn)定運(yùn)行于孤島模式。2005 年世博會(huì)之后，Archi 微網(wǎng)遷移至Tokoname 市，并于 2006 年 8 月重啟運(yùn)行。4.1.2 Kyoto 微網(wǎng) 見(jiàn)圖 4-2，Kyoto 微網(wǎng)安裝了 4 臺(tái) 100kW 的內(nèi)燃機(jī)、250kW 的燃料電池以及 100kW 的鉛酸蓄電池。另外，在偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝了 2 組光伏電站以及 50kW

34、 的小型風(fēng)機(jī)。通過(guò) ISDN 和ADSL 通訊線路，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)的能量管理，控制微網(wǎng)的供需平衡，監(jiān)測(cè)微網(wǎng)的電能質(zhì)量（電壓波動(dòng)、閃變、頻率波動(dòng)等）。第41頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO42圖 4.2 Kyoto 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第42頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO434.1.3 Hachinohe 微網(wǎng)分布式電源主要采用以沼氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)，通過(guò) 5.4km 的 6.6kV 架空線路，給 6 個(gè)終端用戶供電81，見(jiàn)圖 4-3。Hachinohe 微網(wǎng)通過(guò)單點(diǎn)接入電網(wǎng)，不允許反向潮流，并且與電網(wǎng)之間的功率交換維持恒定。孤島運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃機(jī)作為頻率支持單元以維持微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。Hachinohe 微網(wǎng)采用光

35、纖通訊，通過(guò)上層中央控制器對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行能量調(diào)度管理，內(nèi)容包括： a）每周供需計(jì)劃（控制目的為計(jì)及環(huán)境因素、燃料成本等情況下，最小化購(gòu)電成本，最大化微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益）； b）每 3 分鐘一次的經(jīng)濟(jì)調(diào)度（根據(jù)預(yù)測(cè)需求和實(shí)際需求之差對(duì)分布式發(fā)電出力進(jìn)行調(diào)整）； c）1s 級(jí)的潮流控制（避免負(fù)載波動(dòng)和分布式電源波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響）； d）10ms 的頻率控制（用于保障孤島運(yùn)行的電壓和頻率恒定，孤島運(yùn)行時(shí)，蓄電池首先作為電壓頻率控制單元，逐步過(guò)渡到由內(nèi)燃機(jī)提供電壓和頻率支持）； 第43頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO44圖 4.3 Hachinohe 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第44頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO454.2 新型配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃新型

36、配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（2004-2007）的目的是發(fā)展含有分布式電源和無(wú)功補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置的的新型配電網(wǎng)絡(luò)，包括兩個(gè)子計(jì)劃，其中一個(gè)為 Akagi 示范工程，主要研究無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的影響；另一個(gè)就是知名的 Sendai 微網(wǎng)示范工程，見(jiàn)圖 2-22。Sendai 微網(wǎng)的典型特征，就是將供電質(zhì)量分為 A、B1、B2、B3 四個(gè)等級(jí)。根據(jù)不同級(jí)別的用戶需求，通過(guò)對(duì)微網(wǎng)的調(diào)度管理，可以實(shí)現(xiàn)向各級(jí)負(fù)荷提供不同等級(jí)電力供應(yīng)的目的。Sendai 微網(wǎng)于2006 年進(jìn)行了虛擬負(fù)荷運(yùn)行測(cè)試，并于 2007 年 8 月投入正式示范運(yùn)行。第45頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO46圖 4.4 Sendai 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第4

37、6頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO474.3其它微網(wǎng)示范工程4.3.1 Shimizu 微網(wǎng)示范工程清水建設(shè)（Shimizu Institute of Technology）在其實(shí)驗(yàn)室規(guī)模微網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建立了圖4-5 所示的微網(wǎng)示范平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了負(fù)荷跟蹤、優(yōu)化調(diào)度、負(fù)荷預(yù)測(cè)、熱電聯(lián)產(chǎn)四套控制軟件。清水建設(shè)微網(wǎng)示范工程要求控制微網(wǎng)與公共電網(wǎng)連接節(jié)點(diǎn)處的功率恒定。圖 4.5 Shimizu 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第47頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO484.3.2 Tokyo gas 微網(wǎng)東京燃?xì)夤驹跈M濱建立的微網(wǎng)示范系統(tǒng)，見(jiàn)圖 4-6.其示范目的在于保證微網(wǎng)電力供需平衡，實(shí)現(xiàn)本地電壓控制、高質(zhì)量電能供給，減少溫室氣體

38、排放等。日本的微網(wǎng)示范工程，一般通過(guò)上層能量管理系統(tǒng)，對(duì)各分布式電源和儲(chǔ)能裝置進(jìn)行調(diào)度管理，保證微網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡，各分布式電源一般不具有即插即用能力。同時(shí)，為了避免微網(wǎng)運(yùn)行對(duì)大電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，一般要求與大電網(wǎng)連接處的功率恒定。第48頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO49圖 4.6 Tokyo gas微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第49頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO505.其它地區(qū)典型微網(wǎng)系統(tǒng)5.1 加拿大典型微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)加拿大微網(wǎng)研究主要集中于中壓網(wǎng)絡(luò)，體現(xiàn)在以下三個(gè)領(lǐng)域。5.1.1 偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng) a.加拿大幅員遼闊，島嶼眾多，其北部存在幾百個(gè)柴油機(jī)為主的島式電網(wǎng)，消耗昂貴的燃油。因此，對(duì)其進(jìn)行改造，加入分布式電源，開(kāi)發(fā)分布

39、式電源容量?jī)?yōu)化軟件，并對(duì)微網(wǎng)進(jìn)行上層調(diào)度管理，使微網(wǎng)運(yùn)行達(dá)到經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，是加拿大一直致力于解決的問(wèn)題。 b. 其代表包括Nemiah 島式電網(wǎng)的光伏改造和 Ramea 島式電網(wǎng)的風(fēng)機(jī)改造，改造后的結(jié)構(gòu)如圖 5-1 和 5-2所示.第50頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO51圖 5.2 Ramea 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 5.1 Nemiah 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第51頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO525.1.2計(jì)劃孤島微網(wǎng)計(jì)劃孤島微網(wǎng)研究的目的主要是利用外部控制，實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃孤島運(yùn)行，研究孤島運(yùn)行對(duì)供電可靠性的影響，并對(duì)緊急停電狀況下孤島運(yùn)行穩(wěn)定性、電壓和頻率波動(dòng)及其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。典型代表為 Hydro Quebec 及 Hydro B

40、oston Bar 微網(wǎng)，如圖 5-3 和 5-4 所示。圖 5.3 Hydro Quebec 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第52頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO53圖 5.4 Hydro Boston Bar 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第53頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO545.1.3自主控制微網(wǎng)主要對(duì)含有大量不同類型分布式電源的微網(wǎng)展開(kāi)研究，目的是實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和孤島模式之間的無(wú)縫切換，分析分布式電源大量滲入對(duì)微網(wǎng)電壓和頻率調(diào)整的影響。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集的發(fā)電量和負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究季節(jié)變化對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行的影響 87，典型結(jié)構(gòu)如圖 5-5 所示。圖 5.4 Utility微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第54頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO556.發(fā)展中國(guó)家微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)烏干達(dá) Buly

41、ansungwe 微網(wǎng)是微網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展中國(guó)家應(yīng)用的典型代表，其分布式電源主要采用光伏，并配備了 21.6kWh 蓄電池組和柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，負(fù)荷包括兩所賓館，一所學(xué)校和一所修道院，如圖 6-1 所示。Bulyansungwe 微網(wǎng)示范工程的建設(shè)成功和投入運(yùn)行，對(duì)非洲廣大電力缺乏而日照資源豐富地區(qū)的電力建設(shè)，具有重要的指導(dǎo)意義。日本 NEDO 海外部在柬埔寨、蒙古、泰國(guó)等地也建立了一系列的微網(wǎng)。韓國(guó)、新加坡、墨西哥、中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)，也根據(jù)各自的國(guó)情部署和開(kāi)展了微網(wǎng)領(lǐng)域的相關(guān)研究。圖 6.1 Bulyansungwe 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第55頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO567.我國(guó)微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)近年來(lái)我

42、國(guó)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)已經(jīng)發(fā)生了重要變化，建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)成為全國(guó)上下的共識(shí)。國(guó)家已將“分布式供能技術(shù)”列入 20062020 年中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，08 年南方雪災(zāi)和汶川地震，更加速了我國(guó)在分布式發(fā)電領(lǐng)域的投資力度。我國(guó)“863”、“973”等國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展規(guī)劃也開(kāi)始立項(xiàng)，以鼓勵(lì)和支持各個(gè)高校和科研院所在微網(wǎng)技術(shù)方面開(kāi)展研究。合肥工業(yè)大學(xué)建設(shè)了綜合性比較強(qiáng)的微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室90，其分布式電源包括光伏、風(fēng)機(jī)、燃料電池等，并以蓄電池和超級(jí)電容器為儲(chǔ)能裝置，采用底層控制和上層中央管理控制相結(jié)合的分層控制方案，對(duì)微網(wǎng)中各組件進(jìn)行控制。2007 年 9 月，國(guó)家發(fā)改委、浙江省發(fā)

43、改委和 NEDO 合作，由杭州電子科技大學(xué)和日本清水建設(shè)公司共同實(shí)施，就并網(wǎng)光伏發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展合作研究，建立了一個(gè)“先進(jìn)穩(wěn)定并網(wǎng)光伏發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)”，這是目前國(guó)際上唯一的光伏發(fā)電比例達(dá) 50 %的實(shí)驗(yàn)微型電網(wǎng)，并成功供應(yīng)兩幢教學(xué)樓的用電，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著，起到了很好的工程示范性。該項(xiàng)目 2007 年 12 月 1 日正式開(kāi)工建設(shè)，08 年 9 月完成系統(tǒng)建設(shè)工程，現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行。第56頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO57南方電網(wǎng)公司與天津大學(xué)合作的國(guó)家 863 目標(biāo)導(dǎo)向型項(xiàng)目“兆瓦級(jí)冷熱電聯(lián)供分布式能源微網(wǎng)并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和工程示范”，將為我國(guó)冷/電聯(lián)供與微網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展提供研究示范平臺(tái)

44、。該項(xiàng)目正在建設(shè)過(guò)程中，將主要關(guān)注 CCHP 微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化運(yùn)行以及對(duì)配電網(wǎng)影響等問(wèn)題92。三菱公司在中國(guó)新疆的星星峽建立的以光伏、蓄電池為主的微網(wǎng)91，結(jié)構(gòu)如圖 7-1 所示。為了節(jié)約成本，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，該微網(wǎng)沒(méi)有架設(shè)昂貴的通訊線路，而是通過(guò)蓄電池逆變器和光伏逆變器以及柴油機(jī)的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的無(wú)人值守運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)果表明，微網(wǎng)達(dá)到了電壓于7%，頻率于0.5Hz 波動(dòng)的控制需求。圖 7.1 新疆 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)第57頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO58參考文獻(xiàn)49 N. HATZIARGYRIOU, H. ASANO, R. IRAVANI, C. MARNAY, An overview

45、of ongoing research, development, and demonstration projects, IEEE power & energy magazine, August, 2007:78-94.注釋： power & energy magazine 影響因子：1.87 ；收錄索引：scie, ect, ei55 D. GEORGAKIS, S. PAPATHANASSIOU, N. HATZIARGYRIOU, Operation of a prototype Microgrid system based on micro-sources, Power Electr

46、onics Specialists Conference, 2004:2521-2526.注釋：作者：雅典國(guó)立大學(xué) D. GEORGAKIS, S. PAPATHANASSIOU, N. HATZIARGYRIOU. 研究方向：歐盟微網(wǎng)項(xiàng)目，NTUA 微網(wǎng)56 M. BRAUN, T. DEGNER, M. VANDENBERGH, Laboratory DG Grid, Tech. Rep. Deliverable 6.3, March, 2006.注釋：作者：德國(guó)卡塞爾大學(xué)的太陽(yáng)能技術(shù)研究所（ISET，Institute for Solar Energy Supply Technology

47、）， M. BRAUN, T. DEGNER, M. VANDENBERGH. 研究方向： Demotec 微網(wǎng)57 O. SIKA, A. DIMEAS, M. BARNES et al, DH1_Description of the laboratory micro grids，Tech. Rep. Sep. 2005注釋：作者：法國(guó)巴黎礦業(yè)學(xué)院的能源研究中心， O. SIKA, A. DIMEAS, M. BARNES et al. 研究方向： ARMINES 微網(wǎng)下一步工作第58頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO59參考文獻(xiàn)58 E. SANCHEZ, J. SANTIAGO, J. OYARZA

48、BAL et al, Tech. Rep. Report on field tests for islanded mode Part I Labeins Grid description, Jan. 2007注釋：作者：西班牙巴斯克地區(qū)的畢爾巴鄂市，E. SANCHEZ, J. SANTIAGO, J. OYARZABAL et al, . 研究方向： Labein 微網(wǎng)59 CESI RICERCA DER Test Facility, Online.Available: http:/www.microgrids.eu / index. Php ? page = kythnos& id =6

49、60 M. VANDENBERGH, R. GEIPEL, M. LANDAU et al, Performance evaluation of the Gaidoroumandra mini-grid with distributed PV generators,4th European PV-Hybrid and Mini-Grid Conference, Athens, Greece, May 2008.注釋：作者：德國(guó) SMA 公司與希臘雅典國(guó)立大學(xué)通訊與信息研究（ICCS/NTUA）合作， M. VANDENBERGH, R. GEIPEL, M. LANDAU et al, . 研

50、究方向： Kythnos 微網(wǎng)61 S. COBBEN, Bronsbergen: The first Microgrid in the Netherlands, Kythnos2008 Symposium on Microgrids , Kythnos Island, Greece, June 2008.注釋：作者：荷蘭的 Zutphen 度假村， S. COBBEN, Bronsbergen et al, . 研究方向： Continuon 微網(wǎng)下一步工作第59頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO60參考文獻(xiàn)62 N. HATZIARGYRIOU, Overview of Microgrid R&D i

51、n Europe, Nagoya2007 Symposium on Microgrids, April 2007注釋：作者：N. HATZIARGYRIOU. 研究方向： EDP 微網(wǎng)63 B. BUCHHOLZ, Dispower : Pilot Installation for Distributed Generation,Distribution Europe, April 2004.注釋：作者： B. BUCHHOLZ. 研究方向： MVV 微網(wǎng)64 J. E. NIELSEN, BORNHOLM as a full scale laboratory, Dansk Vindkraftk

52、conference, May 2008.注釋：作者： J. E. NIELSEN. 研究方向： Bornholm 微網(wǎng)67 R. LASSETER, A. AKHIL, C. MARNAY, J. STEPHENS et al, White Paperon Integration of Distributed Energy Resources. The CERTS MicroGrid Concept,Consortium for Electric Reliability Technology Solutions (CERTS),CA, Tech. Rep. LBNL-50 829, 2002

53、.注釋：作者： R. LASSETER, A. AKHIL, C. MARNAY, J. STEPHENS et al.美國(guó)電力可靠性技術(shù)協(xié)會(huì)（Consortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS) 下一步工作第60頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO61參考文獻(xiàn)68 P. PIAGI, R. H. LASSETER. Control and design of MicroGrid componentsOnline.Available:/cgipserc/getbig/publicatio/reports/2006report/lass

54、eter_MicroGridcontrol_final_ project _report . pdf.注釋：作者：在 Wisconsin 大學(xué) Madison 分校 P. PIAGI, R. H. LASSETER. 研究方向： Wisconsin 微網(wǎng)69 DAVID K. NICHOLS, JOHN STEVENS, ROBERT LASSETER, Validationof the CERTS MicroGrid concept The CEC/CERTS MicroGrid testbed, IEEE Power EngSoc Gen Meet (2006), pp:13.注釋：作者：

55、在 Wisconsin 大學(xué) Madison 分校 DAVID K. NICHOLS, JOHN STEVENS, ROBERT LASSETER. 研究方向： CERTS 微網(wǎng)示范平臺(tái)70 B. KROPOSKI, interconnection Testing and Applications, Presented at the2004 Power Engineering Society General Meeting Special Technical Session注釋：作者：美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）

56、 B. KROPOSKI. 研究方向： NREL微網(wǎng)下一步工作第61頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO62參考文獻(xiàn)71 C. WHITAKER, J. NEWMILLER, M. ROPP, B. NORRIS, Renewable Systems Interconnection Study: Test and Demonstration Program Definition, Tech. Rep. SANDIA2008-0948P, Feb. 2008.注釋：作者：Sandia 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 C. WHITAKER, J. NEWMILLER, M. ROPP, B. NORRIS 研究方向：Distri

57、buted Energy Technologies Laboratory，DETL 微網(wǎng)72 B. KROPOSKI, DUIT: Distributed Utility Integration Test, CA, Tech. Rep.NREL/SR-560-34839, 2003.注釋：作者：Distributed Utility Integration Test，DUIT； B. KROPOSKI. 研究方向： DUIT微網(wǎng)73 R. FIRESTONE, Distributed Energy Resources Customer Adoption ModelTechnology Data

58、, Tech. Rep. January, 2004注釋：作者：美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室； R. FIRESTONE. 研究方向：美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的 CHP 系統(tǒng) 下一步工作第62頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO63參考文獻(xiàn)74 S. BOSE, MicroGrid Design, Development and Demonstration, FY06Annual Program and Peer Review Meeting, San Ramon, May,2006注釋：作者：S. BOSE ,研究方向： GE 微網(wǎng)示范平臺(tái)75 Northern Power Systems, Update on Ma

59、d River MicroGrid and RelatedActivities, CERTS MicroGrid Symposium, June,200579 S. MOROZUMI, Micro-grid demonstration projects in Japan, IEEE PowerConversion Conference, April, 2007:635-642.注釋：作者： S. MOROZUMI ,研究方向： NEDO 可再生能源區(qū)域電網(wǎng)計(jì)劃 80 H. FUKUDA, Overview of the Micro-Grid related Project in NEDO,In

60、ternational Conference on Renewable Energy in Asia: A Challenge forMicro Grid Concept, Aug. 2008.注釋：作者： H. FUKUDA,研究方向： NEDO 可再生能源區(qū)域電網(wǎng)計(jì)劃下一步工作第63頁(yè)，共67頁(yè)。LOGO64參考文獻(xiàn)81 Y. KOJIMA, H. MAEJIMA, A Demonstration Project in Hachinohe:Microgrid with Private Distribution Line, IEEE International Conference onSy