智能微电网相关基础知识介绍

智能微电网是规模较小的分散的独立系统，它将分布式电源、储能装置、能量装换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行。电气设备专家称，智能微电网本身可看做是小型的电力系统，具备完整的发输配电功能，可实现用侧可再生能源的安全消纳，同时智能微电网本身还是一个典型的分布式发电功能系统，可通过能源之间的调度，提高终端能源的利用率。也是智能电网发展的趋势。

　　一、什么是智能微电网

　　智能微电网(Micro Smart Grid)是将可再生能源发电技术(风力发电、光伏发电、生物质能、潮汐能等)、能源管理系统(EMS)和输配电基础设施高度集成的新型电网，它具有提高能源效率、提高供电的安全性和可靠性、减少电网的电能损耗、减少对环境的影响。强化科研技术，深入开发建设智能微电网有利于扩大分布式电源与可再生能源的大规模接入，为负荷地区提供可靠的供给，实现有效的主动式配电网方式，促进智能微电网变革。

　　智能微电网特点：

　　可监测一一采用先进的量测、传感技术；

　　可预测——通过模型仿真和潮流分析，合理预测和分配电力；

　　可控制——对监测状态进行有效控制；

　　可兼容——接入分布式发电，自适应处理技术；

　　实时分析——数据到信息的提升，优化运行方式。

　　二、智能微电网两种运行模式

　　并网模式：正常情况下，智能微电网与常规配电网并网运行。

　　孤岛模式：当检测到电网故障或电能质量不满足要求时，智能微电网将及时与电网断开而独立运行。

　　智能微电网的电压等级一般为380V~35KV，容量从几KW至几MK不等，在电网结构中最接近于用户。两种运行方式：与大电网运行，也可在电网故障或需要时与主网断开独立于行，因此它具有双重角色：

　　对于公用电力企业，智能微电网可视为电力系统可控的“细胞”，成为被控制的一个简单可调度负荷。可以在数秒内做出响应以满足电网系统的需要；对于用户，智能微电网可以作为一个可定制的电源，以满足用户多样化的需求。它可以增强局部供电可靠性，降低馈电损耗，支持当地电压，提高一次能源利用率，提供电压下陷的校正，或作为不间断电源。

　　三、智能微电网商业模式

　　建设模式：组建建设联盟；多个投资主体；多种投资形式；多方优势互补；政府搭台、多方参与、共同建设、利益共享。

　　运营管理形式：基于大数据分析的、学习型、渐进式的商业模式；智能微电网管理交易中心利用大数据分析收益和各交易主体的贡献，交易主体通过协商确定收益分配规则，经过多个周期的修正，形成可行的商业模式。

　　智能微电网内部运营价值发现：智能微电网运营商作为能源解决方案提供商，提供多能源综合利用服务；智能微电网规划评估、智能微电网建设、个性化定制供能服务、能源优化利用服务等。

　　智能微电网在能源互联网中商业价值：作为独立市场主体，参与能源互联网。(利用绿色清洁能源，参与碳交易；作为独立市场主体，参与电量交易；提供调峰等多种辅助服务；参与全局能源优化，与能源互联网融合。)

　　参与能源交易：在智能微电网内部，为用户提供定制化能源服务；作为电力批发商从能源互联网交易平台进行电能趸购。

　　碳排放交易：实现可再生能源充分利用，参与碳交易市场。

　　电网互动：将智能微电网接入主动配电网，实现能量双向流动、信息广泛互联、用户充分互动、多方合作共赢。

　　四、我国发展智能微电网的目的

　　1、最大程度接纳分布式电源。

　　2、智能微电网将原来分散的分布式电源进行整合，集中接入同一个物理网络，并利用储能装置和控制保护装置实时调节以平滑系统的波动，维持网络内部的发电和负荷的平衡，保证电压和频率的稳定。3、节能降耗，提高能效。智能微电网同时满足供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求，提高了能源的利用效率；此外，储能单元的参与有利于对系统内部的能量进行调节，高效、合理地利用能量。

　　4、解决无电地区供电。在中国农村适合的地区，应以户、村为单元组成不同规模的智能微电网，根据当地的实际情况采用合适的分布式电源。

　　5、满足用户对供电可靠性的个性化需求。智能微电网具备实时在线监控的预警能力，提高智能微电网内部负荷供电的可靠性。

　　6、提高电网整体抗灾能力和灾后应急供电能力。智能微电网能够独立运行，可以迅速与大电网解列形成孤网，保证重要用户的不间断供电。在灾害多发地，组建不同形式和规模的智能微电网，能在灾害后迅速恢复对重要负荷的供电，具有黑启动的能力。

　　7、智能微电网是智能电网的重要组成部分。智能微电网自治运行的特点与智能电网的自愈相类似；都需要根据用户的信息进行动态调整，实现供需平衡和优化运行；智能微电网是智能电网安全防御和抵御自然灾害体系的重要组成部分；都能满足未来用户需求的电能质量；都允许接入多种发电和储能单元。

　　五、智能微电网未来发展趋势

　　由于“可再生能源在能源构成中不断增长的比例，可再生能源整合使全球智能微电网的利用呈飞速发展势头。”未来5年，亚太地区、非洲和南美的偏远站点部署将迎来快速增长。此外，智能微电网还将为能源发达地区的设施建设开拓机会。

　　分析师指出，发展面临的主要障碍是昂贵的整合任务，自定义接口的扩散增加了系统的成本。目前，欧洲和北美的研究机构及大学正在想方设法克服这些连接障碍，尽可能地创造智能微电网参与者的大型价值链，为智能微电网行业供给“燃料”。