智能微電網(wǎng)：智能電網(wǎng)設備的新興技術(shù)

智能微電網(wǎng)是一種由負荷和微電源共同組成的系統。它可同時(shí)提供電能和熱量。微電網(wǎng)內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必要的控制。微電網(wǎng)相對于大電網(wǎng)表現為單一的受控單元，并可同時(shí)滿(mǎn)足用戶(hù)對電能質(zhì)量和供電安全方面的需求。當微電網(wǎng)與主網(wǎng)因為故障突然解列時(shí)，微電網(wǎng)還能夠維持對自身內部的電能供應，直到故障排除。

眾所周知，微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)中配電系統和用電系統的重要組成部分，是配電網(wǎng)系統中新的網(wǎng)絡(luò )結構，是推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展的最重要的領(lǐng)域。近年來(lái)，由于分布式能源資源(DER[1])的數量增加提高，以及與各種資源的通信變得更加普及，配電網(wǎng)作為孤島或微電網(wǎng)分片運行成為現實(shí)。目前，微電網(wǎng)對電力公司現有的挑戰，來(lái)自保護、控制和調度等方面。

從我國所申請的專(zhuān)利看來(lái)，該領(lǐng)域的技術(shù)主要集中在微電網(wǎng)的控制系統和微電網(wǎng)的結構，其中較為典型的有：

上海交通大學(xué)申請的發(fā)明專(zhuān)利“基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)協(xié)調控制系統”提出了一種信息技術(shù)領(lǐng)域的基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)協(xié)調控制系統。該發(fā)明的元件代理模塊獨立控制微網(wǎng)中各底層元件運行，實(shí)現直接的分布式能源的控制、發(fā)電控制、儲能元件的控制和一些負荷的控制;微電網(wǎng)代理模塊針對微電網(wǎng)內部的調度運行，對代理進(jìn)行管理;微電網(wǎng)代理模塊與上級電網(wǎng)代理模塊之間通過(guò)通訊協(xié)調解決各代理之間的任務(wù)劃分和共享資源的分配，上級電網(wǎng)代理模塊負責電力市場(chǎng)以及各代理間的協(xié)調調度，并綜合微電網(wǎng)代理信息做出重大決策。各代理模塊之間還保持一定量的數據通訊以更好的保證各自決策的合理性。此種結構與通信方式適應了微電網(wǎng)分布、復雜、靈活的特性?？梢蕴岣呶㈦娋W(wǎng)的安全穩定運行及發(fā)電效率。

圖1：元件代理功能示意圖
　　
電子科技大學(xué)申請的發(fā)明專(zhuān)利“微電網(wǎng)能量智能控制系統”提出了一種包含多種分布式電源的微型供用電系統。它是能夠利用預測信息對微電網(wǎng)進(jìn)行控制的智能能量控制系統?？刂葡到y包括微電網(wǎng)系統和控制系統;所述微電網(wǎng)系統包括電源單元、儲能單元和負荷單元;所述控制系統包括信息采集系統和中央處理單元。中央處理單元包括：負荷預測模塊;微電網(wǎng)在線(xiàn)狀態(tài)估計模塊;間歇式電源能量預測、儲能單元能量預測模塊;微電網(wǎng)系統分析模塊;微電網(wǎng)多目標優(yōu)化運行和綜合協(xié)調控制模塊。該微電網(wǎng)能量智能控制系統，能夠根據預測信息對微電網(wǎng)進(jìn)行控制，實(shí)現微電網(wǎng)的智能化運行。

圖2：控制系統工作原理示意圖

清水建設株式會(huì )社和東京大學(xué)申請的發(fā)明專(zhuān)利“微電網(wǎng)系統的構筑方法”提出了一種微電網(wǎng)系統的構筑方法，用于構筑將包含多種類(lèi)電源的分布式電源統一地控制運用的網(wǎng)絡(luò )，而對特定區域供給電力，該方法包括：測量所述特定區域的負荷變動(dòng)，從而對所述負荷變動(dòng)的數據進(jìn)行頻率分析的步驟;基于所述多種類(lèi)電源的各自的頻率響應特性而決定所述多種類(lèi)電源的各個(gè)電源分別擔負的分擔頻率，并基于所述分擔頻率而將負荷變動(dòng)的頻率分析結果分配給所述多種類(lèi)電源的各個(gè)電源，以求對所述多種類(lèi)電源要求的容量的步驟。

圖3：微電網(wǎng)系統的概略結構圖

1.微電網(wǎng)系統;2.燃氣機(gas engine)A(電源);3.燃氣機B(電源);4.鎳氫電池(電源);5.雙電荷層電容器(電源);6.控制部件;7.商用系統;8.設置開(kāi)關(guān);9.負荷;20.各個(gè)分布式電源