微電網(wǎng)概念

定義

微電網(wǎng)是指由分布式電源、用電負荷、配電設施、監控和保護裝置等組成的小型發(fā)配用電系統（發(fā)改能源〔2017〕1339號《推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設試行辦法》）。

解讀：微電網(wǎng)是包含源、網(wǎng)、荷、儲的小型發(fā)配用電系統，配置完備的控制保護系統，可謂麻雀雖小，五臟俱全，具有以下四個(gè)特征。

1）微型

主要體現在微電網(wǎng)接入到配網(wǎng)側，電壓等級低且容量小，一般在 35 千伏及以下且系統容量（最大用電負荷）原則上不大于 20 兆瓦。

2）清潔

“源”以光伏、風(fēng)電、潮汐能等可再生能源為主，或以天然氣多聯(lián)供（CHP）等能源綜合利用為目標的發(fā)電形式，清潔環(huán)保。

3）自治

微電網(wǎng)內部基本實(shí)現電力供需自平衡，且可獨立運行。

4）友好

通過(guò)源、荷、儲的協(xié)調控制，實(shí)現與電網(wǎng)之間的交換功率可控可調，可減少大規模分布式電源接入對電網(wǎng)造成的沖擊。

微電網(wǎng)的類(lèi)型

微電網(wǎng)分為并網(wǎng)型微電網(wǎng)和獨立型微電網(wǎng)，并網(wǎng)型微電網(wǎng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以離網(wǎng)獨立運行；獨立型微電網(wǎng)不與外部電網(wǎng)連接，自成一體，電力電量自我平衡。

并網(wǎng)型微電網(wǎng)一般應用于園區、樓宇、醫院等公共設施，通過(guò)源、荷、儲的協(xié)調控制，一方面解決清潔能源就地消納問(wèn)題，另一方面在外部電網(wǎng)停電時(shí)可獨立運行保障重要負荷持續供電。

獨立型微電網(wǎng)一般應用于高海邊無(wú)（高海拔、海島、邊防、無(wú)人區）等大電網(wǎng)延伸不到的地區，通過(guò)建設以風(fēng)光儲等新能源發(fā)電為主的微電網(wǎng)，解決單靠柴油機供電貴、噪聲大、供電能力不足的問(wèn)題。

微電網(wǎng)的優(yōu)越性

1）因故障、自然災害等引起的公共電網(wǎng)停電時(shí)，微電網(wǎng)可孤島運行，一方面提高用戶(hù)供電可靠性，另一方面提高供電安全性；

2）微電網(wǎng)功率可控，還可以參與電網(wǎng)需求側響應、調頻調壓等輔助性服務(wù)，接入友好，能提高電網(wǎng)接納分布式電源的能力；    

3）微電網(wǎng)可作為獨立的運營(yíng)主體，對微電網(wǎng)內用戶(hù)開(kāi)展售電業(yè)務(wù)；

4）建設以新能源為主的獨立型微電網(wǎng)，能夠有效解決偏遠地區、海島供電問(wèn)題。

南瑞繼保微電網(wǎng)解決方案

南瑞繼保為并網(wǎng)型和獨立型微電網(wǎng)提供安全、穩定、可靠的解決方案，采用分層分布式控制系統設計并繼承了智能變電站技術(shù)，通過(guò)就地控制層、協(xié)調控制層和優(yōu)化控制層不同層次控制保護之間的協(xié)調配合，保障微電網(wǎng)系統的穩定、經(jīng)濟運行，并能顯著(zhù)提高分布式電源接入電網(wǎng)的比例。

就地控制層

就地控制層主要包含PCS-9567儲能變流器、PCS-9563光伏變流器、PCS-9617E分布式發(fā)電并網(wǎng)接口裝置以及PCS-9600系列微網(wǎng)保護測控裝置等，其中PCS-9617E裝置安裝在分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)，實(shí)現分布式電源信息采集和群控，PCS-9600裝置安裝在負荷線(xiàn)路，實(shí)現負荷線(xiàn)路保護、電氣量采集及負荷投切控制。當系統發(fā)生小的擾動(dòng)時(shí)，不依賴(lài)通信，通過(guò)就地控制層調頻電源（如儲能變流器、柴油機等）自主調節，快速平抑系統波動(dòng)，恢復微電網(wǎng)穩定供電。

技術(shù)特點(diǎn)：

1）儲能變流器支持恒功率（PQ）、恒壓恒頻（VF）、下垂（Droop）以及虛擬同步機（VSG）控制模式，滿(mǎn)足微電網(wǎng)離并網(wǎng)運行模式無(wú)縫切換要求；

2）光伏/儲能變流器支持IEC61850 GOOSE通信協(xié)議，實(shí)現光伏、儲能毫秒級快速功率響應，大大提高微網(wǎng)的穩定性；

3）保護裝置支持微電網(wǎng)離、并網(wǎng)不同運行方式下定值自適應。

協(xié)調控制層

協(xié)調控制層包含PCS-9617MG微電網(wǎng)協(xié)調控制裝置，支持GOOSE/Modbus協(xié)議采集、控制風(fēng)機、光伏、儲能、柴油機以及重要負荷，當微電網(wǎng)發(fā)生大的擾動(dòng)（如電網(wǎng)非計劃停電、孤島運行時(shí)大容量的DG跳閘等），PCS-9617MG快速控制源、荷、儲，確保電壓、頻率均維持在允許的范圍內，保證微電網(wǎng)系統的穩定安全運行。

技術(shù)特點(diǎn)：

1）微電網(wǎng)協(xié)調控制裝置基于具有自主知識產(chǎn)權的UAPC平臺開(kāi)發(fā)，具有繼電保護級響應速度和可靠性；

2）控制邏輯可靈活組態(tài)，易于為用戶(hù)作特定邏輯開(kāi)發(fā)；

3）通信板卡、IO插件可靈活選配，豐富的通信接口和通信規約，全面適應現場(chǎng)不同廠(chǎng)家、不同類(lèi)型的變流器以及其他設備的通信接入，滿(mǎn)足不同容量微網(wǎng)的控制需求。

優(yōu)化控制層

優(yōu)化控制層包含PCS-9000微電網(wǎng)能量管理系統（MEMS），在數據采集與監視控制、調度計劃、負荷預測等相關(guān)系統提供的數據基礎上，實(shí)現對特定應用進(jìn)行數據分析、能量預測、負荷管理、優(yōu)化運行和經(jīng)濟調度等功能，為實(shí)現網(wǎng)內能源綜合利用效率的最大化提供保障。

技術(shù)特點(diǎn)：

1）MEMS無(wú)縫集成各子系統數據，提供統一接口，可方便的實(shí)現各應用功能靈活互動(dòng)；

2）MEMS內置多種分布式電源模型、支持各類(lèi)型分布式電源快速接入，并參與優(yōu)化調度管理；

3）MEMS實(shí)時(shí)感知微網(wǎng)態(tài)勢，快速響應源網(wǎng)荷變化，確保微網(wǎng)隨時(shí)處于高效、經(jīng)濟、安全、可靠運行狀態(tài)。

案例

泰國B(niǎo)an Khun Pae水光儲微電網(wǎng)

南瑞繼保為泰國首個(gè)智能微電網(wǎng)——清邁BanKhunpae微電網(wǎng)工程提供設計、供貨、調試、培訓一體化服務(wù)。

該項目包含100kW光伏、100kW×1h鋰電、90kW小水電，實(shí)現了并離網(wǎng)平滑切換、削峰填谷、平抑光伏波動(dòng)、離網(wǎng)優(yōu)化控制、自動(dòng)黑啟動(dòng)等功能，解決了該地區供電質(zhì)量差，可靠性低的問(wèn)題。

擔桿島光柴儲微電網(wǎng)

擔桿島光柴儲微電網(wǎng)具備柴油機/儲能主電源模式切換、柴油機爬坡輔助控制、削峰填谷、電壓頻率控制等功能，解決了島上柴油機供電成本高及供電可靠性低的問(wèn)題，實(shí)現了柴光儲多能互補及光伏能源的100%優(yōu)先利用。

南瑞繼保智能產(chǎn)業(yè)園光儲微電網(wǎng)

南瑞繼保智能產(chǎn)業(yè)園光儲微電網(wǎng)由2.58MWp光伏發(fā)電、200kW×7h鈉硫儲能組成，具備基于峰谷電價(jià)差的儲能優(yōu)化控制、微電網(wǎng)光儲荷全景監視、手機APP在線(xiàn)觀(guān)測展示等功能，成功實(shí)踐了儲能的經(jīng)濟運行模式和分布式光伏發(fā)電全額消納，提高了園區供電的經(jīng)濟性。