現在，也許對于大多數人來說，“微電網”還是一個陌生的詞匯。但是，國家電網公司的微電網試點工程已經開始讓這項代表未來能源轉型方向的新技術為眾多客戶服務。“無論從用戶側來講，還是發(fā)電側來講，電網能夠動態(tài)容納電量，所以我們可以把電網理解成一個動態(tài)儲能系統(tǒng)。只要不狹義地定義‘儲能’二字，那么就不會狹義地理解微電網了。”8月21日，在中國電科院配電所微電網研究室，工程師吳銘說道。他和其他15位同事一直在以一種開放性、實用性的思路對微電網進行研究，從事分布式供電及微電網技術領域的關鍵技術研發(fā)、技術咨詢、標準制修訂等專業(yè)業(yè)務工作。
釋義微電網
國內關于分布式電源與微電網技術的研究起步較晚，許多技術尚屬空白。蒙東陳巴爾虎旗赫爾洪德風光儲電站，是由中國電科院微電網研究室完成的一項兼具應用功能和科研性的項目。為了在同一個項目里對分布式電源并網情況、分布式電源與配網交互并網運行的特性進行研究，在設計之初，項目被分為配電網系統(tǒng)、分布式電源以及微電網系統(tǒng)。“由于分布式電源本身并不具備調節(jié)能力，因此，我們將微電網作為一個可控單元接入配網，通過控制策略實現分布式電源的并/離網運行模式，微電網的并/離網運行模式，以及35千伏配電化供電模式，3種供電模式、5種運行形態(tài)。”中國電科院配電所微電網研究室工程師李洋介紹道。
從物理結構來講，微電網被定義為由分布式電源、儲能、負荷和控制裝置組成的系統(tǒng)單元。“但是物理結構只是說明了微電網所具備的特征，從性質上來定義，在一定可控限度下能實現能量平衡和功率平衡的一個電網系統(tǒng)，我們就可以認為它是微電網。”吳銘解釋道，為了實現微電網系統(tǒng)內的能量平衡和功率平衡，中國電科院對微電網自主研發(fā)的“微電網能量管理系統(tǒng)”，使得微電網具備了大腦和中樞神經系統(tǒng)的功能，讓微電網對整個系統(tǒng)進行監(jiān)測控制和能量管理，對整個系統(tǒng)內的資源進行優(yōu)化配置。由中國電科院提出了“微電網的自平衡度和子平滑度”這一標準，在功能上對微電網做了界定，這一標準使得微電網對主網的依賴降低，從而實現清潔能源的優(yōu)先就地消納。“最大可能地接納分布式能源并網是我們研究微電網、發(fā)展智能電網的目標。”吳銘介紹道。
展望微電網
在中國電科院微電網研究室，有16名工程師，其中中央“千人計劃”專家人才1人，博士6人（博士后1人），碩士8人。別看人數不多，但在分布式電源/微電網科研攻關方面，先后參與完成國家“十二五”863計劃戰(zhàn)略研究先進能源領域電網分組研究報告、國家電網公司“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究—分布式供電技術專題研究報告；牽頭設計了中新天津生態(tài)城等我國第一批智能配電網綜合建設方案；承擔了“含分布式電源的微電網關鍵技術研發(fā)”國家863計劃課題，牽頭負責了“微網技術體系研究”“微電網應用模式與協(xié)調控制技術研究開發(fā)與應用”“基于虛擬同步發(fā)電機的分布式電源并網關鍵技術研究”等國家電網公司科技項目10余項；成功研制了分布式電源/微電網并網點雙向測控保護裝置、分布式電源/微電網集中控制器、智能控逆一體化儲能控制器、分布式電源/微電網運行控制與能量管理系統(tǒng)等多項科技成果。
目前，中國電科院微電網研究室牽頭制定了《儲能系統(tǒng)接入電網測試規(guī)范》《用戶側電源接入電網技術標準》國際標準2項，《分布式電源接入配電網測試技術規(guī)范》《分布式電源接入配電網運行控制規(guī)范》等電力行業(yè)標準5項，《微電網接入配電網技術規(guī)定》等企業(yè)標準8項。
在分布式電源/微電網實驗能力方面，微電網研究室建立了國內首個交直流混合微電網實驗室，配置有光伏發(fā)電、風力發(fā)電等多種分布式電源系統(tǒng)，化學儲能、電磁儲能等多種儲能形式、交直流模擬電源與模擬負荷等多種智能模擬裝置以及微電網控制保護系統(tǒng)與協(xié)調運行與能量管理系統(tǒng)，通過對源、網、荷的仿真分析與計算，對網架結構優(yōu)化設計與科學分組，實現了配電網、分布式電源與微電網的協(xié)調運行及并離網不同運行方式間快速平滑切換，實現分布式電源和微電網的最優(yōu)化接入和高效利用，實現分布式電源/微電網與配電網間的友好互動；實驗室具備多種類型分布式電源、儲能系統(tǒng)，接入不同電壓等級配電網的動態(tài)模擬仿真能力，有力支撐了分布式電源與微電網的科學研究和工程實施。
“跟配網相比，微電網的優(yōu)勢在于它更靠近用戶端，所以通過微電網實現多種能量的綜合利用，比如三聯供就是微網將來發(fā)展的方向。”吳銘說道。
