2010年第3期赵波,等:从分布式发电到微网的研究综述3
可控负荷和敏感负荷;当主网侧发生较严重的电压闪变及跌落时,可通过静态开关将可控负荷和敏感负荷隔离起来,孤岛运行,保证局部供电的可靠性,等系统恢复后再重新与主网相连运行。
(4)提供即插即用接口,对分布式电源的接入无需特殊工程要求。
(5)通过能量管理系统对分布式电源进行经济调度和管理。
对微网研究做出重要贡献的机构还有国家可再生能源实验室NREL(NationalRenewableEner-gyLaboratory),该机构资助了大量可再生分布式能源的基础性研究,如主要由威斯康辛大学麦迪逊分校完成的实验性微网建设的项目研究,参与了IEEEstd1547的测试和制定,开发了多个仿真和规划优化软件,如小型分布式能源规划优化软件Homer。加州能源署、通用电气公司、北方电气公司、桑地亚国家实验室以及橡树岭国家实验室等[13-15]也对微网的研究开展了许多工作。
和可持续发展”,希望将尽可能多的较为清洁的小型分布式电源集成到配电网络中,提高一次能源的利用率,减少废气排放。CERTS微网特别注重微网对于提高局部供电可靠性的作用,微网中可控负荷和敏感负荷与公共连接点之间连接有一静态开关,会带来一定的输电损耗。而欧盟的微网允许向主网输出电力,这点跟CERTS微网有所不同。值得一提的是NTUA在主导对微网项目进行研究时,在微网控制中较早引入分布式控制方案[16]。NTUA微网采用分层控制,底层控制含分布式电源的控制和负荷控制,上层控制负责经济调度、优化运行以及设备参数的管理和设置。
欧盟的试验性和示范性微网在多个欧洲国家都有,如希腊Kynoths岛上孤岛运行微网、荷兰Continoun′s微网以及建设完善中的德国曼海姆市兆瓦级住宅区微网[11]。
2.3日本微网
日本在微网建设和试验方面进行了多项研
2.2欧盟微网
欧盟委员会通过第五框架计划(1998-2002)
究,希望提高风能和太阳能等可再生能源对电力生产的贡献,并且提高一次能源的利用率,减少温室气体的排放。
在2003年,日本新能源产业技术综合开发机构NEDO(NewEnergyandIndustrialTechnology
和第六框架计划(2002-2006),分别资助了“大规模集成小型发电设备到低压配电网络”以及“针对更多微网接入的先进构架及控制理念”课题的研究[11],以上两项课题都是在雅典国家技术大学(NTUA)的主导下完成的,由该大学主导开发的微网结构成了欧盟主导的微网范式(见图2)。它对微网的定义涵盖了小型独立运行的低压电网,如希腊Kythnos小岛上的独立运行的微网[11]。
欧盟微网的结构也是通过电力电子界面接入分布式电源,考虑了分布式电源即插即用的要求。欧盟对微网进行研究的指导思想是“能源,环境
DevelopmentOrganization)[17-19]资助了“含可再生能源的区域性电网(2003-2007)”示范性微网的建设,核准了3个示范项目。NEDO在2004年又资
助了大阪和仙台地区的两个新型供电网络项目(2004-2007),目的是发展含分布式电源和无功补偿装置的新型配电网络。其中仙台展示项目较为知名(见图3)。仙台微网根据负荷对电能质量的要求,进行了4个等级的划分(A,B1,B2和B3),根据用户的需求,微网可提供这4个等级的电能,这点跟CERTS对负荷等级划分具有相似之处。仙台微网在2006年测试完成之后,于
2007年8月正式运行。
除NEDO之外,日本还有一些公司也在微网
的研究方面做了许多工作,如日本著名的建筑企业清水建设株式会社,建立了自己的实验性微网,并开发了负荷跟踪、负荷预测、优化调度及热电联产控制软件。
日本微网的架构允许燃气轮机等旋转发电设
图2
NTUA
微网
备直接接入到微网同步运行。主要研究了微网的