1.4微電網(wǎng)的理解

　　基于上述概念，在微電網(wǎng)中功率范圍在100kW以下的微型燃氣輪機將得到廣泛的應用。它具有轉速高（5萬~10萬/min）、采用空氣軸承等特點，所發(fā)出的高頻（1000Hz左右）交流電需經(jīng)交流-直流-交流環(huán)節(jié)變?yōu)?0Hz工頻交流電供給負荷，但燃燒過程產(chǎn)生的NOx仍將對城市的環(huán)保產(chǎn)生不利的影響。燃料電池由于具有高效和低排放的特點，自然也很適合作為微電網(wǎng)的電源，特別是高溫MCFC和SOFC比較適用于發(fā)電，但目前價格較貴，較少實際應用。光伏發(fā)電、小型風電和生物質能發(fā)電業(yè)是很好的電源選擇。蓄電池、飛輪和超級電容器等是微電網(wǎng)重要的儲能元件。余熱回收裝置也是重要的部件之一，正是由于余熱的利用提高了能源利用的效率，因為熱水或熱蒸汽并不像電那樣容易而經(jīng)濟地長距離輸送，而微電網(wǎng)的結構恰恰能使熱源更接近熱負荷。

　　2.中國發(fā)展微電網(wǎng)的重要意義

　　微電網(wǎng)對我國電力系統(tǒng)和國民經(jīng)濟的發(fā)展也有重要的意義。

　?。?）微電網(wǎng)可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于電力系統(tǒng)抗災能力建設。目前，我國電力工業(yè)發(fā)展已進入大電網(wǎng)、高電壓、長距離、大容量階段，六大區(qū)域電網(wǎng)已實現(xiàn)互聯(lián)，網(wǎng)架結構日益復雜。實現(xiàn)區(qū)域間的交流互聯(lián)，理論上可以發(fā)揮區(qū)域間事故支持和備用作用，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。但是大范圍交流同步電網(wǎng)存在大區(qū)間的低頻振蕩和不穩(wěn)定性，其動態(tài)穩(wěn)定事故難以控制，造成大面積停電的可能性大。另一方面，廠網(wǎng)分開后，市場利益主體多元化，廠網(wǎng)矛盾增多，廠網(wǎng)協(xié)調難度加大，特別是對電網(wǎng)設備的安全管理不到位，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行構成了威脅。與常規(guī)的集中供電電站相比，微電網(wǎng)可以和現(xiàn)有電力系統(tǒng)結合形成一個高效靈活的新系統(tǒng)，具有以下優(yōu)勢：無需建設配電站，可避免或延緩則增加輸配電成本，沒有或很低的輸配電損耗，可降低終端用戶的費用;小型化，對建設所要求不高，不占用輸電走廊，施工周期短，高效性靈活，能夠迅速應付短期激增的電力需求，供電可靠性高，同時還可以降低對環(huán)境的污染等。

　?。?）微電網(wǎng)可以促進可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源在我國的發(fā)展。處于電力系統(tǒng)管理邊緣的大量分布式電源并網(wǎng)有可能造成電力系統(tǒng)不可控、不安全和不穩(wěn)定，從而影響電網(wǎng)運行和電力市場交易，所以分布式發(fā)電面臨許多技術障礙和質疑。微電網(wǎng)可以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢、消除分布式發(fā)電對電網(wǎng)的沖擊和負面影響，是一種全新的概念，使用系統(tǒng)的方法解決分布式發(fā)電并網(wǎng)帶來的問題。通過將地域相近的一種微電源、儲能裝置與負荷結合起來進行協(xié)調控制，微電網(wǎng)對配電網(wǎng)表現(xiàn)為“電網(wǎng)友好型”的單個可控集合，可以與大電網(wǎng)進行能量交換，在大電網(wǎng)發(fā)生故障時可以獨立運行。

　?。?）微電網(wǎng)可以提高供電可靠性和電能質量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)的服務水平。微電網(wǎng)可以根據(jù)終端用戶的需求提供差異化的電能，根據(jù)微電網(wǎng)用戶對電力供給的不同需求將負荷分類，形成金字塔形的負荷結構。負荷分級的思想體現(xiàn)了微電網(wǎng)個性化供電的特點，微電網(wǎng)的應用有利于電網(wǎng)企業(yè)向不同終端用戶提供不同的電能質量及供電可靠性。

　　（4）微電網(wǎng)可以延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損，有利于建設節(jié)約型社會。傳統(tǒng)的供電方式是由集中式大型發(fā)電廠發(fā)出的電能，經(jīng)過電力系統(tǒng)的遠距離、多級變送為用戶供電的方式，即“就地消費”，因此能夠有效減少對集中式大型發(fā)電廠電力生產(chǎn)的依賴以及遠距離電能傳輸、多級變送的損耗，從而延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損。

　?。?）微電網(wǎng)可以扶貧，有利于社會主義新農村建設。微電網(wǎng)能夠比較有效地解決我國西部地區(qū)目前常規(guī)供電所面臨的輸電距離遠、功率小、線損大、建設變電站費用昂貴的問題，為我國邊遠及常規(guī)電網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)的電力供應提供有力支持。

　　3.微電網(wǎng)結構

　　相對電力系統(tǒng)而言，微電網(wǎng)類似于一個獨立的控制單元，其中每一個微電源都具有尖端的即拔即插功能。對每一個微電源，最關鍵的是它本身的接口、控制、保護以及對微電網(wǎng)的電壓控制，潮流控制和維持其運行穩(wěn)定性。一個重要的功能是微電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)運行和孤島運行方式間的平穩(wěn)轉移。在微網(wǎng)中，為了防止微電網(wǎng)與配電網(wǎng)解列時對微電網(wǎng)內負荷的沖擊，微電網(wǎng)的配電結構需重新設計，將不重要的負荷接在同一條饋線上，重要或敏感的負荷接在另外饋線上。接敏感負荷的饋線上裝有分布式電源、儲能元件及相應的控制、調節(jié)和保護設備。如此，在微電網(wǎng)與主網(wǎng)解列時，通過隔離裝置可甩去一些不重要負荷，但仍能保證一些重要負荷的正常、連續(xù)運行。

　　微電網(wǎng)具有控制、協(xié)調、管理等功能，并由以下系統(tǒng)來實現(xiàn)。

　?。?）微電源控制器微電網(wǎng)主要靠微電源控制器來調節(jié)饋線潮流、母線電壓級與主網(wǎng)的解、并網(wǎng)運行。由于微電源的即拔即插功能，控制主要依賴于就地信號，且響應是毫秒級的。

　　（2）保護協(xié)調器飽和協(xié)調器既適用于主網(wǎng)的故障，也適用于微電網(wǎng)的故障。當主網(wǎng)故障時，保護協(xié)調器要將微電網(wǎng)中重要的負荷盡快地與主網(wǎng)隔離。其某些情況下微電網(wǎng)中重要負荷允許電壓短時暫降，在采取一定的補償措施后可使微電網(wǎng)不與主網(wǎng)分離。當故障發(fā)生在微電網(wǎng)內，該保護應該在盡可能小的范圍內將故障段隔離。（3）能量管理器能量管理器按電壓和功率的預先整定值對系統(tǒng)進行調度，相應時間為分鐘級。