PDF《微网 ——— 未来能源互联网系统中的 “有机细胞 ”》

2 微网在 E I S中发挥的具体作用

1 ) 微网可改善电能质量.微网为集成分布式发 电单元而引入的电力电子接口, 为系统电能质量管 理提供了更多控制自由度.且由于微网多配置在配 电网层, 与用户侧联系紧密, 微网提供的高质量电能 将直接供应用户, 满足 E I S为用户提供优质能源的 目标.

2 ) 微网可提高电网可靠性和弹性.可靠性在电 力系统中是评估用户获取电能的指标, 表征电网面 对相对大概率弱影响事件的应对能力.配置微网可 以提高电网可靠性, 因为: ①微网内集成的多类型可 再生能源发电与传统电网互为备用;

②微网内配置 的储能 及EV在紧急情况可以向关键负荷供电;

③微网配置在近用户侧, 发电和负荷地理上接近, 且 可孤岛运行, 受电网输配电线路及其他设备故障影 响较小;

另一方面, 弹性表征电网在面对小概率高影 响事件时的应对能力.现实中微网在电网遭受极端 灾害事件时的优良表现, 使得欧洲[

1 8 ] 、 美国[

1 9] 及日 本[

2 0 ] 等纷纷关注并分析微网在电网遭受极端事件 后对电网弹性的改善作用.文献[

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2 4] 定性地分 析了微网可以从在故障时通过本地资源优化调度尽 可能少切负荷[

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2 2 ] 、 故障后辅助关键负荷恢复[

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2 4] 等方面改善电网弹性.而文献[

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2 6] 则定量地分 别提出不同电网弹性评价指标和方法评估微网对电 网弹性的改善作用.

3 ) 微网可增强不同区域间能量协调互动能力. 本文将以微网为基本单元构建的 E I S 区域间能量 优化按范围分为四类: 单一孤岛微网内部优化、 含单 一微网的配电网( 即单一并网微网) 协调优化、 多微 网间协调 优化及含多微网的配电网协调优化, 如图2所示. 图中: P C C表示公共耦合点. 图2 E I S各区域能量协调范围 F i g .

2 D i f f e r e n t s c o p e so f e n e r g yc o o r d i n a t i o ni nE I S 单一孤岛微网能量优化[

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2 9 ] 实质是多约束多目 标优化求解问题, 利用不同智能优化算法, 在满足功 率约束、 各微源出力约束、 节点电压约束、 储能单元 约束等条件下, 通过对可控单元的控制, 如可调度微 源出力管理、 储能及 E V 充放电管理, 实现以不同评 价指标来衡量的经济、 环境、 技术效益等最大化;

含 单一微网的配电网能量协调优化[

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3 1] 由于有配电网 参与, 需将微网和配电网交换功率额等纳入约束条 件, 配电网的稳定性和经济性指标等纳入优化目标;

多微网是E I S建成前的过渡形式[

3 ] .多微网间协调 指不与配电网相连的多个微网之间互动, 而含多微 网的配电网协调指与配电网相连的多微网互动, 包 括各微网间以及各微网与配电网间的互动.前者主 要发生在海岛及偏远地区多微网系统中[

3 2 ] , 后者更 易在 E I S应用场景中出现[

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3 7] .

4 ) 微网可实现负荷的主动调控.负荷在传统电 力系统中多是以被动受能的角色出现, 系统正常情 况下, 负荷可以正常获电, 而一旦系统发生故障或者 供不应求时, 负荷就会失电或者被迫接受拉闸限电, 很少主动参与电力系统的运行调度.需求侧( 负荷) 参与系统运行是 E I S的典型特征之一, 也是与传统 电力系统明显区别所在.现有研究表明[

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4 1] , 通过 合适的控制技术, 微网内的特定负荷可主动参与电 力系统调控, 实现传统电力系统 跟随负荷 的电能 供应方式向 E I S 跟随供应 的负荷主动控制方式, 乃至向 源荷互动 控制方式转变.