智能微電網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)介紹

智能微電網(wǎng)是規(guī)模較小的分散的獨(dú)立系統(tǒng)，它將分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量裝換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。電氣設(shè)備專家稱，智能微電網(wǎng)本身可看做是小型的電力系統(tǒng)，具備完整的發(fā)輸配電功能，可實(shí)現(xiàn)用側(cè)可再生能源的安全消納，同時(shí)智能微電網(wǎng)本身還是一個(gè)典型的分布式發(fā)電功能系統(tǒng)，可通過(guò)能源之間的調(diào)度，提高終端能源的利用率。也是智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。
一、什么是智能微電網(wǎng)

智能微電網(wǎng)(Micro Smart Grid)是將可再生能源發(fā)電技術(shù)(風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能、潮汐能等)、能源管理系統(tǒng)(EMS)和輸配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成的新型電網(wǎng)，它具有提高能源效率、提高供電的安全性和可靠性、減少電網(wǎng)的電能損耗、減少對(duì)環(huán)境的影響。強(qiáng)化科研技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)建設(shè)智能微電網(wǎng)有利于擴(kuò)大分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，為負(fù)荷地區(qū)提供可靠的供給，實(shí)現(xiàn)有效的主動(dòng)式配電網(wǎng)方式，促進(jìn)智能微電網(wǎng)變革。

智能微電網(wǎng)特點(diǎn)：

可監(jiān)測(cè)一一采用先進(jìn)的量測(cè)、傳感技術(shù)；

可預(yù)測(cè)——通過(guò)模型仿真和潮流分析，合理預(yù)測(cè)和分配電力；

可控制——對(duì)監(jiān)測(cè)狀態(tài)進(jìn)行有效控制；

可兼容——接入分布式發(fā)電，自適應(yīng)處理技術(shù)；

實(shí)時(shí)分析——數(shù)據(jù)到信息的提升，優(yōu)化運(yùn)行方式。
二、智能微電網(wǎng)兩種運(yùn)行模式

并網(wǎng)模式：正常情況下，智能微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。
孤島模式：當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時(shí)，智能微電網(wǎng)將及時(shí)與電網(wǎng)斷開(kāi)而獨(dú)立運(yùn)行。

智能微電網(wǎng)的電壓等級(jí)一般為380V~35KV，容量從幾KW至幾MK不等，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中最接近于用戶。兩種運(yùn)行方式：與大電網(wǎng)運(yùn)行，也可在電網(wǎng)故障或需要時(shí)與主網(wǎng)斷開(kāi)獨(dú)立于行，因此它具有雙重角色。

對(duì)于公用電力企業(yè)，智能微電網(wǎng)可視為電力系統(tǒng)可控的“細(xì)胞”，成為被控制的一個(gè)簡(jiǎn)單可調(diào)度負(fù)荷?？梢栽跀?shù)秒內(nèi)做出響應(yīng)以滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的需要；對(duì)于用戶，智能微電網(wǎng)可以作為一個(gè)可定制的電源，以滿足用戶多樣化的需求。它可以增強(qiáng)局部供電可靠性，降低饋電損耗，支持當(dāng)?shù)仉妷?，提高一次能源利用率，提供電壓下陷的校正，或作為不間斷電源。

三、智能微電網(wǎng)商業(yè)模式

建設(shè)模式：組建建設(shè)聯(lián)盟；多個(gè)投資主體；多種投資形式；多方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；政府搭臺(tái)、多方參與、共同建設(shè)、利益共享。

運(yùn)營(yíng)管理形式：基于大數(shù)據(jù)分析的、學(xué)習(xí)型、漸進(jìn)式的商業(yè)模式；智能微電網(wǎng)管理交易中心利用大數(shù)據(jù)分析收益和各交易主體的貢獻(xiàn)，交易主體通過(guò)協(xié)商確定收益分配規(guī)則，經(jīng)過(guò)多個(gè)周期的修正，形成可行的商業(yè)模式。

智能微電網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)營(yíng)價(jià)值發(fā)現(xiàn)：智能微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商作為能源解決方案提供商，提供多能源綜合利用服務(wù)；智能微電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估、智能微電網(wǎng)建設(shè)、個(gè)性化定制供能服務(wù)、能源優(yōu)化利用服務(wù)等。
智能微電網(wǎng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中商業(yè)價(jià)值：作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，參與能源互聯(lián)網(wǎng)。(利用綠色清潔能源，參與碳交易；作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，參與電量交易；提供調(diào)峰等多種輔助服務(wù)；參與全局能源優(yōu)化，與能源互聯(lián)網(wǎng)融合。)

參與能源交易：在智能微電網(wǎng)內(nèi)部，為用戶提供定制化能源服務(wù)；作為電力批發(fā)商從能源互聯(lián)網(wǎng)交易平臺(tái)進(jìn)行電能躉購(gòu)。

碳排放交易：實(shí)現(xiàn)可再生能源充分利用，參與碳交易市場(chǎng)。

電網(wǎng)互動(dòng)：將智能微電網(wǎng)接入主動(dòng)配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)、信息廣泛互聯(lián)、用戶充分互動(dòng)、多方合作共贏。
四、我國(guó)發(fā)展智能微電網(wǎng)的目的

1、接納分布式電源。

2、智能微電網(wǎng)將原來(lái)分散的分布式電源進(jìn)行整合，集中接入同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，并利用儲(chǔ)能裝置和控制保護(hù)裝置實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以平滑系統(tǒng)的波動(dòng)，維持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的發(fā)電和負(fù)荷的平衡，保證電壓和頻率的穩(wěn)定。

3、節(jié)能降耗，提高能效。智能微電網(wǎng)同時(shí)滿足供電、供熱、制冷、濕度控制和生活用水等多種需求，提高了能源的利用效率；此外，儲(chǔ)能單元的參與有利于對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的能量進(jìn)行調(diào)節(jié)，高效、合理地利用能量。

4、解決無(wú)電地區(qū)供電。在中國(guó)農(nóng)村適合的地區(qū)，應(yīng)以戶、村為單元組成不同規(guī)模的智能微電網(wǎng)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用合適的分布式電源。

5、滿足用戶對(duì)供電可靠性的個(gè)性化需求。智能微電網(wǎng)具備實(shí)時(shí)在線監(jiān)控的預(yù)警能力，提高智能微電網(wǎng)內(nèi)部負(fù)荷供電的可靠性。

6、提高電網(wǎng)整體抗災(zāi)能力和災(zāi)后應(yīng)急供電能力。智能微電網(wǎng)能夠獨(dú)立運(yùn)行，可以迅速與大電網(wǎng)解列形成孤網(wǎng)，保證重要用戶的不間斷供電。在災(zāi)害多發(fā)地，組建不同形式和規(guī)模的智能微電網(wǎng)，能在災(zāi)害后迅速恢復(fù)對(duì)重要負(fù)荷的供電，具有黑啟動(dòng)的能力。

7、智能微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。智能微電網(wǎng)自治運(yùn)行的特點(diǎn)與智能電網(wǎng)的自愈相類似；都需要根據(jù)用戶的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)供需平衡和優(yōu)化運(yùn)行；智能微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)安全防御和抵御自然災(zāi)害體系的重要組成部分；都能滿足未來(lái)用戶需求的電能質(zhì)量；都允許接入多種發(fā)電和儲(chǔ)能單元。
五、智能微電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

由于“可再生能源在能源構(gòu)成中不斷增長(zhǎng)的比例，可再生能源整合使全球智能微電網(wǎng)的利用呈飛速發(fā)展勢(shì)頭?！蔽磥?lái)5年，亞太地區(qū)、非洲和南美的偏遠(yuǎn)站點(diǎn)部署將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。此外，智能微電網(wǎng)還將為能源發(fā)達(dá)地區(qū)的設(shè)施建設(shè)開(kāi)拓機(jī)會(huì)。
分析師指出，發(fā)展面臨的主要障礙是昂貴的整合任務(wù)，自定義接口的擴(kuò)散增加了系統(tǒng)的成本。目前，歐洲和北美的研究機(jī)構(gòu)及大學(xué)正在想方設(shè)法克服這些連接障礙，盡可能地創(chuàng)造智能微電網(wǎng)參與者的大型價(jià)值鏈，為智能微電網(wǎng)行業(yè)供給“燃料”。