摘要：在双碳与新型电力系统背景下，太阳能、风力发电等可再生能源占比逐渐提高，分布式电源由于清洁低碳、配置灵活性高等优点，发展规模迅速扩大。但分布式电源的随机性和波动性具有不可控性，且大规模应用及接入也给传统电网带来巨大的挑战及冲击。微电网的提出实现了分布式电源灵活、数量大、多样性的并网问题，实现不同类型分布式电源的协调和有效利用。本文针对新型电力系统下微电网技术展开研究，因地制宜选择微电网建设方式，实现多种能源综合高效利用。 关键词：新型电力系统；微电网；新能源；分布式电源；
0 引言
为满足“碳达峰、碳中和”生态文明建设、构建以新能源为主体的新型电力系统[1-3]的目标要求，随着整县光伏的开发推进，结合光伏+储能配置，调整微电网[4-8]的负荷分配模式，适时提高微电网中光伏出力较大供电区的负荷分布，实现光伏的高效消纳和微电网的可观、可测、可调。在完成馈线组内分布式光伏电源高效消纳的同时，可平滑馈线组负荷曲线、削峰填谷，降低馈线组负载率与峰谷差，均衡馈线组潮流分布，提高微电网供电可靠性。 由于单个微电网的分布式电源容量有限，为提高微电网中分布式电源的有序接入和有效利用，将多个微电网互联通过集的方式运行，相邻微电网之间进行功率互济和信息交互，形成区域内能源[9-14]优势互补、互联共享，支持微电网并网运行优化调节控制功能，具备微网正常运行情况下以分布式电源最大发力为目标的电力平衡优化分析，具体电网可通过微网控制器对相关设备进行调节控制。根据电网经济运行要求，将联络线功率、电压等控制值经过优化计算后下发给微电网协调控制器，微电网协调控制器自动接收和执行DMS下发的优化控制值，响应电网调度。 本文结合微电网的应用场景，分析微电网的运行控制、能量管理技术，建立光伏、储能、充电桩、可调柔性负荷统筹优化的中枢系统，建立调控主站，形成主站、子站、终端三级电网调度控制系统，实现能源自治、需求响应等应用场景，提升电网弹性。
1 微电网应用场景
聚结器根据微电网应用地域不同，有城市片区微电网、偏远地区微电网和台区微电网。
（1）城市微电网
城市微电网中在大量分布式电源接入的情况下，部分线路分布式光伏等能源无法有效消纳，出现倒送功率，同时局部配网出现安全裕度不足、电网损耗增大等问题。为解决分布式能源就地消纳或馈线负荷调整方面，传统配电网架仅依赖固有的线路开关改变运行方式，难以适应分布式电源大规模发展，频繁改变运行方式不利于线路开关的安全运行。馈线型微电网通过柔直互联实现不同电源点馈线之间互联互备与可靠供电，或通过配置一定容量储能实现储能资源在不同交流馈线的容量共享，提高分布式光伏等能源在馈线组消纳能力，微电网具有多种可转换的运行方式，满足配电网功率、电压柔性可调的需要。
育苗袋（2）偏远地区微电网
边远地区由于地理位置偏远，其用电需求基本以农业负荷和居民负荷为主，工业负荷较少，负荷总量有限且增长缓慢，另外由于部分地区山高丛密、环境恶劣、线路敷设困难、交通不便等原因，电网投资成本高、效益低。然而部分偏远地区清洁能源丰富，适合依托风力、光伏和小水电等可再生能源构建独立型微电网，以解决地区供电困难和可靠性低问题。
（3）台区型微电网
台区微电网是对农村能源革命的一个探索方向，通过农光、林光互补，建设分布式光伏发电，配置一定比例储能，与居民负荷和农业负荷一起构成具备源网荷储元素的并网型微电网，网内新能源自发自用，就地消纳，余电上网。
雪莲生发液台区型微电网是指以配电台区供电区域内的各传统负荷、新型负荷、分布式光伏为基础，配置一定容量的储能设备构成面向配电台区的微电网。通过配置储能装置，可有效降低峰时用电和台区最大负载率，提高谷时用电，从而降低负荷峰谷差，平滑台区供电曲线，提高分布式光伏进行就地消纳。另一方面，新元素的接入使电网出现了大量的电力电子器件，电网的电压水平和无功潮流受到了较大的影响，有必要通过含分布式电源的配电网运行方式的调整和无功优化技术地应用，减少电网损耗，提高配网运行经济性。
根据不同地域、环境和经济水平的实际需求，采用关键技术与集成技术的研究，结合示范工程建设，探索基于分布式电源的微电网规模化接入提供解决方案。对于微电网中高渗透率分布式电源带来的电能质量、谐波治理、反送潮流问题，不仅造成地区电网调度运行管理难度增加，同时电网安全管控和运行风险也随之加大。目前采取配置储能、电能质量治理装置虽然能有效缓解以上问题，但投资成本高，设备利用率低，投资效益低。相较于配
置储能与电能质量治理装置，通过构建微电网，有效管控分布式能源有效接入、有效消纳，从而实现微电网上网功率、潮流方向和电能质量的联调联控。
2 微电网运行控制
针对高比例分布式电源接入引起的配电网管控和运行风险问题，通过控调示范试点，提升源端自治能力，并与上级电网实现协调控制，根据各互联馈线负荷及光伏出力柔性调整功率，降低在期因分布式电源引起的反送风险，总体架构采用“主站-子站-终端”的直采架构。
终端层：针对没有内部系统的分布式光伏，安装智能网关设备（终端控制器），网关设备对下采集逆变器实时运行参数、并网开关（智能开关）开合状态、智能电表发电数据等信息，针对微网用户也可采集可调负载或储能信息；对上将采集的信息上送子站，并接收子站信息，执行下发的脱网、调节出力控制命令。
子站层：对区域内分布式光伏进行运行监视调度，子站配置安全接入区，可直接采集无线通信的终端信息，负责辖区配电线路所有区域实时采集、监视。接受主站下发控制策略，形成针对分散小容量分布式电源的并离网控制、有功调节策略。
主站层：部署在调度控制中心，部署调控应用负责全域光伏电站的实时采集、监视和策略控制，主站下发策略执行控制。
微电网控制系统的总体架构见图1。
图4 微电网控制系统的总体架构
3 微电网联控通信
在整体数据汇集方面通过现有电网模型扩展10千伏和380/220 伏并网的分布式电站模型，并实现图模一体管理；分布式光伏控制平台获取实时处理计算的模型，并完成从地区调控自动化系统、用采系统、4G数据网接入运行实时信息并下发控制指令。如图2所示，控调系统数据来源主要有、电力4G无线专网、调度自动化SCADA系统、区新能源管理系统。其中新能源管理系统主要提供380V光伏用采数据、分布式光伏区域功率预测数据、数值天气预报数据等非实时数据；4G无线专网和调度自动化SCADA主要提供分布式光伏／储能电站实时运行数据。控调命令通过4G无线专网和光纤专线通道下发。
图2 微电网联控数据流向
4 结论rs232 ttl
推动微电网的发展，因地制宜采取微电网的建设模式，围绕技术层面关键核心技术的突破，研发低成本、高可靠的微电网控制终端，研发具备快速批量控制能力的微电网联控调度控制系统，解决微电网接入的电能质量问题，降低微电网运行对电网安全管控和运行风险压力，提升微电网分布式电源的有序接入与消纳能力，提高微电网效益。
参 考 文 献
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