一、概述
微电网是由分布式电源、储能系统、能量转换装置、监控和保护装置、负荷等汇集而成的小型发、配、用电系统,是一个具备自我控制和自我能量管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。从微观看,微电网可以看作小型的电力系统;从宏观看,微电网可以认为是配电系统中的一个“虚拟”的电源或负荷。
微电网概念的兴起主要是解决分布式电源并网带来的技术、市场和政策上的问题。为了最大限度地发挥分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势,很多国家都将微电网纳入未来电网发展的日程中。欧洲以及美国、日本等国家都针对本国实际提出了微电网的概念并积极开展研究,到目前为止,微电网在理论与应用上都取得了丰硕的成果。中国的微电网发展起步较晚,目前主要处在实验室及示范工程阶段。
西安高压电器研究院有限责任公司(以下简称西高院)在微电网发展初期开始关注该领域的动态,并结合自身的生产发展实际于2011年开始筹备组建用于微电网及相关配套新能源产品研究的示范平台。为了能够更加深入的研究微电网的运行特性,西高院项目组自主研发了用于微电网的能量管理系统,实现了对微电网内各个微电源、混合储能、可分级调控负荷及其他相关设备的综合管理。
二、微电网系统简述
西高院微电网系统的主要组成有,太阳能光伏发电和模拟风力发电组成的微源模块,由电池和超级电容组成的混合储能模块,可以进行分级控制的负荷模块,可以实现自动检测和无缝切换的并网模块。系统主要组成见图1。
该系统一期建设容量为22kW,以交流母线为主,直流母线预留接口,方便后期扩建。系统建成后为西高院综合办公楼提供照明用电,在充分利用新能源的同时,也为用电负荷提供了双重供电的保障。
根据初步的统计测算数据,该系统年发电量超过三万千瓦时,减少碳排放量约为两万七千五百余千克。系统的建成不仅能够为相关新能源领域内的研究提供平台,同时提供了清洁能源的电能,为环境的净化贡献了一份力量。