PDF《微网 ——— 未来能源互联网系统中的 “有机细胞 ”》

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a e p s G i n f o . c o m 微网― ― ―未来能源互联网系统中的 有机细胞 茆美琴,丁勇,王杨洋,张榴晨 ( 教育部光伏系统工程研究中心,合肥工业大学,安徽省合肥市

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0 9 ) 摘要:从微网与能源互联网系统在内涵上互相渗透、 联系的视角, 梳理了二者发展现状和典型特 征.进一步从位置本地性、 源荷多元性、 结构多样性、 运行灵活性、 整体可控性、 电网交互性等六方 面分析了微网在未来能源互联网系统中的 有机细胞 作用, 包括改善电能质量, 提高电网可靠性与 弹性, 增加不同区域之间能量的协调调度, 增加负荷的主动调控能力, 承载信息双向流动, 提高能源 总体利用效率等;

总结了微网互联构成能源互联网系统可能的几种典型形式.最后对未来支撑能 源互联网系统发展的微网关键技术与设备进行了评述和展望. 关键词:微网( 微电网) ;

能源互联网系统;

电力系统弹性;

能量路由器;

电动汽车;

储能技术 收稿日期:

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修回日期:

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2 4. 上网日期:

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2 2. 国家自然科学基金资助项目(

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安徽省对外科技合 作项 目(1604b0602015) ;

广东省引进创新团队项目(2011N015).0引言 微网是配置在近用户侧, 涉及冷/热/电/气多能 源载体, 包含微源、 负荷( 电、 冷/热) 、 储能( 含电动汽 车( e l e c t r i cv e h i c l e , E V) ) 及相应控制、 监控、 保护装 置和能量管理系统, 可实现区域内源/荷/储协调优 化的单一可控微型能源系统[

1 ] , 通过适当的能量管 理和协调控制优化分布式电源运行, 是分布式发电 的高级发展阶段[ 2] ;

随着微网配置数量和网内能源 主体越来越多, 微网网络不断扩大, 并正相互连接, 形成多微网或微网集群系统.近十年来, 国内外广 泛深入的研究、 开发与技术示范取得的成果推动了 微网支持可再生能源接入、 为用户提供优质能源服 务、 优化区域能源利用等功能的实现, 多微网互联集 成方式、 运行控制和能量管理也在近几年逐渐得到 了广泛重视[

3 ] . 另一方面, 可再生能源、 E V 和柔性负荷大量集 成、 需求侧管理技术、 信息和控制技术广泛应用使得 传统电力系统正逐步向 能源互联网系统(energyinterconnections y s t e m, E I S ) 演变.E I S是以电力 系统为核心, 多种能源互联互补, 可再生能源广泛集 成, 交通网逐步电气化并积极参与能源网的新一代 能源生产―供应―消费网络, 是未来尽可能多地集成 利用可再生能源, 改善能源利用效率, 实现能源自治 的可行性技术方案[

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6 ] . 纵观微网和 E I S, 本文认为微网是分布式发电 的高级阶段, 同时又是 E I S的初级阶段, 是未来 E I S 构建过程中的 有机细胞 .经过多年研究与实践, 微网已初步具备 E I S的技术特征, 能够实现局部能 量自律优 化, 为EIS实现全域能量优化奠定了基础.若将 E I S 视为能源广域网(widea r e ae n e r g y n e t w o r k, WA E N) , 微网则是能源局域网( l o c a l a r e a e n e r g yn e t w o r k, L A E N) . 本文首先对 E I S 和微网各自发展现状进行综 述, 并总结了二者典型技术特征.从特征入手说明 微网本质 契合EIS发展, 进而阐述现阶段微网为EIS提供的具体 细胞作用 .最后展望了未来微网 支撑 E I S需要继续开发和探索的新技术、 新设备和 发展新趋势.