微电网技术及应用浅谈

上海太阳能科技有限公司上海太阳能科技有限公司1微电网背景和定义2微电网系统控制技术浅谈3航天光伏简介一、微电网的背景和定义据统计据统计，目前全球石油已知储量可开采约为40年，原煤约为200年，天然气约为50年，而我国可采储量的原油114.5年，天然气仅49.3年。能源危机正逐渐蔓延到世界的任何一个角落，成为经济社会发展的一个瓶颈，也成为全球政治、军事冲突的重要因素。全球性的能源危机已非常突出。一、微电网的背景和定义一、微电网的背景和定义分布式发电的形式一、微电网的背景和定义美国CERTS对于微电网的定义微网是由负荷和微电源组成并可提供电能和热能的系统并进行灵活的控制微网相对于大电网表现为单一受控的单元，并满足用户的可靠性和安全性的需求一、微电网的背景和定义欧盟对于微电网的定义微网是利用分布式能源、储能装置和可控负荷共同组成容量范围从几百千瓦到几个兆瓦能够与配电网并联运行，在上一级电网故障时可脱网自治运行，故障恢复后可重新并网微网是在一定区域内利用可控的分布式电源根据用户需求提供电能的小型系统一、微电网的背景和定义国网电科院对于微电网的定义微电网的特征一、微电网的背景和定义微网方式运行的优点：二、微电网的系统控制技术配电网调度层微网可对电网提供有效支撑参与电网经济运行调度微网集中控制层主网与微网间的接口，与配电网调度层交互信息实现对分布式电源/储能/负荷层的优化控制策略，实现微网在联网/孤岛状态的稳定运行和平滑切换电源/储能的就地控制器完成分布式电源电源和储能对电压和频率的一次调节负荷控制器根据系统的电压频率，在必要时切除非关键负荷就地保护完成微网的故障快速保护二、微电网的系统控制技术微网的运行方式微网的运行方式过度状态过度状态微网节列微网联网过度状态过度状态用户感受不到网络中分布式微源运行状态的改变及出力用户感受不到网络中分布式微源运行状态的改变及出力变化而引起的波动微网启动微网启动过度状态二、微电网的系统控制技术主从控制（master-slave）以微网中某个分布式微源作为主控制单元以上层中心控制器作为主控制单元对等控制（peer-to-peer）利用下垂特性曲线通过测量逆变器输出端口电压的频率和电压幅值控制分布式微源输出的有功和无功功率微网联网运行利用下垂特性曲线通过测量逆变器端口输出的有功和无功功率控制其端口的频率和电压幅值微网孤岛运行二、微电网的系统控制技术以微网中的某个分布式电源作为主控制单元以上层中心控制器作为主控制单元二、微电网的系统控制技术对等控制对等控制(peer-to-peer分层控制第一层控制：实现逆变器的有功和无功下垂控制第二层控制：在微网孤岛运行时，实现对并网点的二次调频和调压第三层控制：在微网联网运行时，实现逆变器的有功功率和无功功率控制二、微电网的系统控制技术二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用三台60kW燃气轮机三条馈线，负荷可分为一般负荷，可控负荷和敏感负荷示范目的CERTS的下垂控制策略分布式电源的并联运行敏感负荷的高质量供电问题二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用两台位置对等的直流稳压电源纯阻性负荷示范目的本地下垂控制策略微网的暂态电压和频率调整并网和孤岛之间的无缝切换二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用示范目的提高供电可靠性上层调度管理智能负荷管理子系统1：三相系统10kW光伏，53kW蓄电池，9kVA柴油机负荷为12户家庭子系统2：单相系统2kW光伏，32kW蓄电池用于通讯设备的供电二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用335kW光伏，大容量蓄电池提供200幢别墅电力400V，50Hz系统示范目的联网和孤岛模式的自动切换维持孤岛运行24小时蓄电池智能充放电管理黑启动能力二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用4台100kW的内燃机250kW的燃料电池100kW的铅酸蓄电池2组光伏电站，50kW风机示范目的微网的能量管理微网的电能质量控制二、微电网的系统控制技术-典型微电网应用130kW屋顶光伏，20kW风电50kW储能典型的风光储微网架构三、航天光伏及微电网研究介绍上海航天汽车机电股份有限公司（简称：航天机电）成立于1998年5家以“航天”命名的上市公司，大股东为上海航天局，航天系统持有三、航天光伏及微电网研究介绍集聚航天优势资源，建成了多晶硅、电池片、组件生产制造和光伏电站系统集成的垂直一体化航天光伏产业链，初步形成上海、内蒙、江苏三个产业基地，构建了“军民融合”技术创新平台，目前航天光伏已具备了500MW的全产业链生产规模，成为太阳能光伏系统方案解决者。三、航天光伏及微电网研究介绍三、航天光伏及微电网研究介绍航天光伏产业链之航天光伏产业链之——系统集成及应用由上海航天汽车机电股份有限公司、上海申能新能源投资有限公司、上海空间电源研究所合资成立的股份公司，正式注册成立于2000年元月，是中国最早从事光伏相关业务的企业之一，主要承担独立和大型并网光伏电站、BIPV独立光伏系统工程及相关系统产品的设计研制、开发、销售、施工和服务。三、航天光伏及微电网研究介绍n上海太阳能科技有限公司（牵头单位）n清华大学n奥尔堡大学项目任务：分布式电源直流集电系统研究；微电网控制系统建模、仿真与设计；无缝切换技术研究与电能质量控制；能源管理平台研究与设计（重点）；双向逆变及储能应用技术；三、航天光伏及微电网成果介绍n上海太阳能科技有限公司n清华大学本课题以城市微网技术为研究对象，结合城市建筑区域式分布的特点以及多能互补的微网发展趋势，解决微电网系统在城市的大规模推广应用的技术瓶颈。为微电网系统从应用示范阶段走向全面推广阶段提供技术支持。200kW微网工程建设场地三、航天光伏及微电网成果介绍n上海神舟新能源发展有限公司n上海太阳能科技有限公司通过中丹一期项目、八院核攀项目成果消化、吸收，建成一座200kW风光储微电网示范工程，配置130kW光伏、20kW风力、50kWh的锂电池储能系统，采用了PCC快速开关技术和能源调度管理技术，通过EMS能源管理系统对各分布式能源调度以及各节点电能质量监测，搭建了一个稳定、高效、优质电能的微电网供电系统。三、航天光伏及微电网成果介绍n广东猛狮电源科技股份有限公司n上海太阳能科技有限公司依托太阳能科技公司在光伏系统集成、BIPV设计、微电网控制等方面的综合技术优势，为广东猛狮电源科技股份有限公司的新建行政大楼建设一座微电网示范工程，通过太阳能公司微网核心技术，保证客户稳定持续不间断的供电能力，开辟商用微电网技术应用的实例。三、航天光伏及微电网成果介绍n喀什莎车县图文信息综合服务中心n上海太阳能科技有限公司配置了170kW光伏系统、30.72kWh锂电池储能系统，通过太阳能公司自主开发的EMS能源管理系统对分布式能源的优化和调度，有效保证图文中心对