新能源微电网专业 怎样 主要要学什么

风能、太阳能等新能源发电具有间歇性、波动性等特点，接入电网后需要进行协调配合，保证安全稳定运行。

一方面新能源大规模并网要求电网不断提高适应性和安全稳定控制能力，主要体现在：电网调度需要统筹全网各类发电资源，使全网的功率供给与需求达到实时动态平衡，并满足安全运行标准；电网规划需要进行网架优化工作，通过确定合理的大规模新能源基地的网架结构和送端电源结构，实现新能源与常规能源的合理布局和优化配置；输电环节需要采用高压交/直流送出技术，提升电网的输送能力，降低输送功率损耗。

另一方面为了降低风能、太阳能并网带来的安全稳定风险，需要新能源发电具备基本的接入与控制要求。智能电网对风电场和光伏电站在接入电网之后的有功功率控制、功率预测、无功功率、电压调节、低电压穿越、运行频率、电能质量、模型和参数、通信与信号和接入电网测试等方面均作出了具体的规定，用以解决风能、太阳能等新能源发电标准化接入、间

歇式电源发电功率精确预测以及运行控制技术等问题，以实现大规模新能源的科学合理利用。

微电网是具有定义边界的小型电网，当连接到较大的电网时，微电网既可以运行，也可以在主电网中断时作为“孤岛”运行。 它利用分布式能源（如太阳能）为微电网足迹内的客户提供服务。 这些好处通过可靠的能源扩展到周围社区，使人们能够更好地获取食物，供应品和公共服务。微电网技术有两种，分别是并网型微电网和离网型微电网。并网微电网在微电网中很重要。根据恒州博智研究预计未来市场可观，到2025年，微电网的年产能将从2018年的21459.55百万美元增加到超过45492.69百万美元，复合年增长率为11.33％。

简而言之，在未来几年中，微电网市场将呈上升趋势。这在很大程度上归因于项目资本成本的减少（例如，可再生能源技术和电池存储成本的下降），政府对全民电气化的承诺增加以及政策条件的改善。

微电网（Micro-Grid）也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

两个都是电力系统专业的新概念。都与新能源技术的大规模应用有关，因为传统电网无法大量消纳光伏、光热、风电等新能源电力，所以才提出以上技术，特别是前者。智能电网最先由米国提出，是一些有信息技术产业背景（）的议员在忽悠。

1、首先我们将风电、光伏归入分布式发电，简单理解就是分散。那么为什么要推广分布式发电：大规模互联电网弊端凸显，成本高，运行难度大，难以适应用户更高层次的安全性和可靠性要求(出现过大规模停电事故)，供电方式多样化也受到限制能源危机爆发及环保意识的增强科研、企业人员要生存(逃)等。

2、推广分布式发电有何优点那：分布式发电可以简单根据负荷现场布置，使得其布局灵活，电力资源有效分配在一定程度上延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资与传统大电网互为备用，提供供电可靠性新电改推出，说不定还能赚点钱，体验老板的感觉推动供电方竞价机制的建立。

3、但是搞了这么多年分布式发电，似乎更多是口号和利益的分割，而细心观察自然会发现分布式发电都是直接接入电网的，其中涉及到分布式发电电源到电网之间的连接点——电力电子变流器转换环节，以及相关控制、保护等环节，这估计也算是技术的难点，也是企业差异的体现。

4、那么分布式发电到底存在哪些技术问题：(1)设计规划问题：分布式发电逐步渗透电网，自身随机性强，需要考虑可靠性问题分布式发电种类多样、规模多样，运行方式多变，如何安装、安装在哪里、何种运行方式，带来的总体评价性能是不一样的当前及未来电网的承载能力及“三公”分配问题，在一定程度上影响了分布式发电的并网情况，如西北地区悠闲转动的风力发电机。(2)电能质量问题：就目前看，少量的分布式发电装置对电网来说基本上忽略的，但是逐步放开后，新能源比重增加，会对电力系统的电压形态、短路电流、电压闪边、谐波、直流注入、网损、潮流、继电保护等带来一系列影响。因为分布式发电许多采用电力电子装置接入电网，变流器(逆变器)的控制策略对电网不平衡电压会有影响。||许多分布式发电并网采用防逆流装置，正常运行时不会向电网注入功率，但当配电系统发生故障时，短路瞬间会有分布式电源的电流注入电网，增加了配电网开关的短路电流水平，可能使配电网的开关短路电流超标。因此, 大功率分布式电源接入电网时，必须事先进行电网分析和计算，以确定分布式电源对配电网短路电流水平的影响程度。||并网时一般不会发生闪变，孤岛运行时如储能元件能量太小，易发生电压闪变||因为电力电子装置自身易产生谐波，主动和被动谐波治理也得以被推动发展。||因为变流器并网过程存在有无(高频)隔离变压器之分，而无变压器情况下系统整体效率得以提升，使得其存在一定市场份额，当无隔离(高频)变压器时，那么存在分布式电源侧直流和电网交流侧的互相交互作用(可以直观想象一下太阳能发电)，当电网存在直流注入时，将直接造成系统电磁元件(如变压器)的磁饱和现象，同时产生转矩脉动。||分布式电源的接入改变了配电网中各支路的潮流流动情况，使得系统网损发生变化，其受到负载、连接的分布式电源的位置和容量大小等影响。||分布式电源的接入，使得系统潮流不再单向流动，难以预测，极大影响电压调整。||因为传统大电网的继电保护装置已经成形，短时内不会重新改造，一方面分布电源的接入要考虑与之配合问题，不合理(就算有时合理)的控制策略和配置方式，会造成重合闸失败、继电保护装置的保护区缩小、潮流改变使得继电保护误动作。||另外注意孤岛问题。(3)储能配置、功率预测及平滑等问题，目前估计很多都不愿意这么搞的。(4)管理、监控、维护问题。(5)效益权利纷争问题(这真的也算个技术活)。

5、以上只是具有代表性的一部分问题，针对这些问题，当前更多采用建模、预测等手段初步验算。不过应用与现场还是困难重重，既然如此难以搞定，电网就对这样一种不可控电源进行了限制、隔离的处理方式，一方面要求电源端设备的性能指标，另一方面一旦电网故障，要求分布式电源必须马上退出运行(IEEE1547)。

6、为了更好协调分布式发电和电网之间关系，微电网的概念得以推出。微网的定义尚未统一，这里给出一种：微网是指由微电源(分布式电源)、储能装置、负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、管理和保护的自治系统。微电网对外可以看做一个单一的可控单元，通过公共耦合点的静态开关接入电网，实际操作时微网的入网标准只针对微网和电网的公共连接点，而不考虑微网内各个(分布式)电源，从而实现分布式发电和电网更和谐的相处。目前，微网从整体控制策略上主要有主从控制、对等控制、基于多代理的分层控制等，而内部微电源的控制主要有恒功率控制(P/Q)、恒压恒频控制(V/F)和下垂控制(DROOP)等。

CERTS（Consortium for ElectricReliability Technology Solutions）合作组织由美国的电力集团、伯克利劳伦斯国家实验室等研究机构组成的，在美国能源部和加州能源委员会等资助下，对微电网技术开展了专门的研究。CERTS定义的微电网基本概念：这是一种负荷和微电源的集合。该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行，这些微电源中的大多数必须是电力电子型的，并提供所要求的灵活性，以确保能以一个集成系统运行，其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元，以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。

CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。传统的方法在考虑分布式电源接入系统时，着重在分布式电源对网络性能的影响。按传统方法当电网出现问题时，要确保联网的分布式电源自动停运，以免对电网产生不利的影响。而CERTS定义的微电网要设计成当主电网发生故障时微电网与主电网无缝解列或成孤岛运行，一旦故障去除后便可与主电网重新连接。这种微电网的优点是它在与之相连的配电系统中被视为一个自控型实体，保证重要用户电力供应的不间断，提高供电的可靠性，减少馈线损耗，对当地电压起支持和校正作用。因此，微电网不但避免了传统的分布式发电对配电网的一些负面影响，还能对微电网接入点的配电网起一定的支持作用。 微电网是指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。

东京大学给出的定义：微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平衡关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行。

三菱公司给出的定义：微电网是一种包含电源和热能设备以及负荷的小型可控系统，对外表现为一整体单元并可以接入主网运行；并且将以传统电源供电的独立电力系统也归入为微电网研究范畴，大大扩展了CERTS（美国电力可靠性技术解决方案协会）对微电网的定义范围。