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光储之家 | 微电网构成及分类
2022-08-12
公司新闻

微电网的种类非常多,具体结构也是多种多样,但基本单元应包括分布式电源、负荷、储能、控制中心。微电网对外是一个整体,通过一个公共连接点与电网连接,其内部是一个小型发、配、用电系统,如下图所示。



分布式电源:新能源为主的多种能源形式,如光伏发电、风力发电、燃料电池、燃气轮机等。也可以是以热电联产或冷热电联产形式存在,就地向用户提供热能,提高分布式发电的利用效率和灵活性。


负荷:包含各种一般负荷和重要负荷或有特殊要求的负荷。


储能装置:采用各种储能方式,含物理、化学、电磁储能,用于新能源发电的能量存储、负荷调节,如削峰填谷、微电网的“黑启动”等。

控制装置:由软硬件装置构成控制系统,实现分布式发电控制、储能并离网切换控制、微电网实时监控、微电网保护、微电网能量管理等。


微电网的应用—兴储世纪在巴基斯坦建设的屋顶光储项目


微电网的构成多种多样,有简单也有复杂。如光伏发电系统和储能系统,可以组成简单的用户级光储微电网,而风力发电系统系统、微型燃气轮机发电系统可组成多能互补的复杂微电网。一个微电网内还可以含有若干个微型小电网,根据微电网的运行方式、电流类型、应用场景等可以做不同的分类。


微电网运行方式主要有两种类型,一种是并网型,一种是孤网型。并网运行就是微电网与公用大电网相连,微网断路器闭合,与主网配电系统进行电能交换。光伏系统并网发电。储能系统可进行并网模式下的充电与放电操作。并网运行时可通过控制装置转换到离网运行模式。孤网运行也称离网运行,是指在电网故障或计划需要时,与主网配电系统断开,由分布式发电、储能装置和负荷构成的运行方式。储能变流器工作于离网运行模式为微网负荷继续供电,光伏系统因母线恢复供电而继续发电,储能系统通常只向负载供电。


微电网按电流类型划分,微电网分为直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网。


直流微电网是指采用直流母线构成的微电网,发电机、储能装置,直流负荷通过变流装置接入直流母线,直流母线通过逆变装置接至交流负荷,直流微电网向直流负荷、交流负荷供电。直流微电网的优点:发电机控制只取决于直流电压,微网系统和发电机比较容易协同运行,发电机和负荷的波动由储能装置在直流侧补偿,不需要考虑电流同步的问题,环流抑制更容易处理,直流微电网的缺点是,常用电器多为交流设备,需要增加逆变器。


交流微电网是采用交流母线构成的微网系统,交流母线通过公共连接点PCC断路器控制,实现微电网运行与离网运行,交流微电网是微电网的主要形式。交流微电网的优势:采用交流母线与电网连接,符合交流用电情况,不需要逆变器,交流微电网的缺点是运行较为复杂。


交直流混合微电网:采用交流母线和直流母线共同构成的微电网,可以直接给直流设备和交流设备供电。交直流混合微电网可以视为特殊类交流微电网。


微电网按应用场景:可以分为简单微电网,多种能源互补微电网。


简单微电网:仅含一类分布式发电,其功能和设计也相对简单,如光储离网系统、风电储能系统、小型燃油系统等。


多种能源互补微电网:多能互补微网含多种分布式电源和储能,如风力发电、光伏发电、水轮发电机、柴油发电机、微型燃气轮机以及燃料电池、蓄电池等多种电源形式,还有一些接在热力用户附近,为其提供热源。相对于大电网,多能互补系统的惯性较小,同时孤岛运行时需要维持电压和频率,因此对能源控制和管理的功能性要求更高。


作者:刘继茂 郭军


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