一、概述
微電網(wǎng)是由分布式電源、儲能系統(tǒng)、能量轉換裝置、監(jiān)控和保護裝置、負荷等匯集而成的小型發(fā)、配、用電系統(tǒng),是一個具備自我控制和自我能量管理的自治系統(tǒng),既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行,也可以孤立運行。從微觀看,微電網(wǎng)可以看作小型的電力系統(tǒng);從宏觀看,微電網(wǎng)可以認為是配電系統(tǒng)中的一個“虛擬”的電源或負荷。
微電網(wǎng)概念的興起主要是解決分布式電源并網(wǎng)帶來的技術、市場和政策上的問題。為了最大限度地發(fā)揮分布式發(fā)電技術在經(jīng)濟、能源和環(huán)境中的優(yōu)勢,很多國家都將微電網(wǎng)納入未來電網(wǎng)發(fā)展的日程中。歐洲以及美國、日本等國家都針對本國實際提出了微電網(wǎng)的概念并積極開展研究,到目前為止,微電網(wǎng)在理論與應用上都取得了豐碩的成果。中國的微電網(wǎng)發(fā)展起步較晚,目前主要處在實驗室及示范工程階段。
西安高壓電器研究院有限責任公司(以下簡稱西高院)在微電網(wǎng)發(fā)展初期開始關注該領域的動態(tài),并結合自身的生產(chǎn)發(fā)展實際于2011年開始籌備組建用于微電網(wǎng)及相關配套新能源產(chǎn)品研究的示范平臺。為了能夠更加深入的研究微電網(wǎng)的運行特性,西高院項目組自主研發(fā)了用于微電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng),實現(xiàn)了對微電網(wǎng)內(nèi)各個微電源、混合儲能、可分級調(diào)控負荷及其他相關設備的綜合管理。
二、微電網(wǎng)系統(tǒng)簡述
西高院微電網(wǎng)系統(tǒng)的主要組成有,太陽能光伏發(fā)電和模擬風力發(fā)電組成的微源模塊,由電池和超級電容組成的混合儲能模塊,可以進行分級控制的負荷模塊,可以實現(xiàn)自動檢測和無縫切換的并網(wǎng)模塊。系統(tǒng)主要組成見圖1。
該系統(tǒng)一期建設容量為22kW,以交流母線為主,直流母線預留接口,方便后期擴建。系統(tǒng)建成后為西高院綜合辦公樓提供照明用電,在充分利用新能源的同時,也為用電負荷提供了雙重供電的保障。
根據(jù)初步的統(tǒng)計測算數(shù)據(jù),該系統(tǒng)年發(fā)電量超過三萬千瓦時,減少碳排放量約為兩萬七千五百余千克。系統(tǒng)的建成不僅能夠為相關新能源領域內(nèi)的研究提供平臺,同時提供了清潔能源的電能,為環(huán)境的凈化貢獻了一份力量。