光伏发电存在出力不稳定，可调度性低，对电网谐波污染等一系列问题，为解决光伏发电接入电网的问题，在用户侧接入储能系统，构建微电网系统。接入配电网采取就地平衡原则，加强电网侧与用电侧互动管理，开展最大化就地消纳分布式发电，节能降损，并进行能效利用、供电可靠性、应急供电等各方面研究。

兴储世纪在四川西部学校建设的微电网项目

本案例位于广东清远一个职业教育基地校区，占地面积5万平方，可安装光伏的容量为2MW，结合学校学生宿舍、实验室、教学楼的设备、用电量，设计应用500kW/2*100kWh的光伏微网储能系统，采用交流侧耦合的方式，光伏发电系统以380V电压等级接入配电区低压侧，储能系统包括两套100kW/100kWh系统，分别接入实验室、教学楼。本项目用电具有明显的时段性，在学生开学期间，用电负荷在1000kW左右，光伏发电可全部就地消纳，要学生放假期间，整个系统用电负荷小于200kW，光伏发电超过用电负荷，余量部分注入配电网。

微网系统采用配电网调度层、集中控制层、就地控制层的三层控制体系方案，配电网调度层主要从配电网的安全稳定，经济运行的角度调度微电网，微电网接受并执行配电网的调度命令。集中控制层集中管理微电网中的分布式电源及负荷，并网运行时实现最优化，离网时调节分布式电源及负荷，实现安全稳态运行。就地控制层控制各分布式电源用负荷，实现系统暂态安全运行。

（1）光伏发电部分，总共500kW，采用单晶580W组件，5台100kW逆变器，1台5进1出的低压配电柜，逆变器配备监控，可以随时查看运行参数，还设置有功和无功调节功能，低压配电柜配备远程控制的断路器，和电能质量测量的表计，测量光伏系统输出回路的常规运行参数，如电压、电流，有功和无功，及电能质量。

（2）储能回路。储能系统采用交流耦合的方式，通过两台100kW双向储能PCS，分别连接到实验室、教学楼重要设备，储能逆变器不仅能充放电，还设置其运行出力调节功能和并网离网模式切换功能。当外部电网停运时，启用“黑启动”功能，使微电网快速恢复供电。

（3）公共连接点，接入并离网控制装置，采集公共连接点所在节点电压、支路电流等数据，能够对公共连接点断路器进行快速控制，实现孤岛检测、线路故障跳闸、供电恢复后的同期并网、母线备自投等功能。

微电网能量管理系统是基于数据采集与监控（supervisory control and data acquisition SCADA）基础上的分析和计算，实现微电网实时统计和高级分析。基中分析包括并离网自切换，离网能量调度（自动维持微电网离网期间供电用的功率平衡）。储能充放电曲线控制，交换功率紧急控制（配电联合调度）等功能。

交换功率紧急控制，在特殊情况下大电网停电时，微电网可作为配电网的备用电源向大电网提供有效支撑，加速大电网的恢复供电；储能充放电功率曲线控制，根据负荷峰谷时段用电情况，光伏发电情况形成储能的预期充放电曲线，实现微电网削峰填谷、平滑用电负荷和分布式电源出力的功能；并离网自动切换，自动恢复功能；离网状态下功率平衡控制功能。

微电网综合监控系统以监控微电网电压、频率、微电网入口处电压、配电网上下功率，监控统计微电网总发电有功功率、储能状态、负荷状态等；微电网并网运行时，光伏系统均以最大功率运行，离网时，接受集中控制层调节，以指定功率输出；储能系统在并网运行时，PCS储能逆变器以P/Q模式运行，并接受微电网控制中心管理，调节出力。离网运行时，储能逆变器以U/f模式运行，以恒压方式输出功率，作为微电网离网运行的主电源。
 
 

在微电网集中控制层配置远动装置，配电网调度自动化系统中，接收微电网上传的公共接点处的运行信息，根据配电网的经济运行分析，可以下发微电网的交换功率调节命令，从而使微电网整体成为配电网的一个可控单元。辅助配电网实现削峰填谷、经济优化调度、故障快速恢复等工作。

作者：刘继茂 郭军