第二章微電網的基本結構及在大電網中的作用§2-1微電網的基本組成§2-2微型電源控制器

§2-3電能管理系統§2-4微電網的保護§2-5微電網在大電網中的作用4/9/2025§2-1微電網的基本組成微電網為負荷和微型電源的集合，并作為一個單一的系統同時提供電能和熱能。

大多數微型電源必須基于電力電子接口技術，從而提供所需的靈活性，保證其控制運行能夠作為單一的集成系統。微電網結構中應考慮的關鍵問題：每個微型電源可實現即插即用，并滿足本地用戶的需要，包括本地可靠性和安全的需要。微型電源的接口、控制和保護技術等；微電網的電壓控制、潮流控制、孤島運行時的負荷分配、保護、穩定性以及總體的運行等方面的問題；微電網與大電網的并列操作以及能否平滑地進入孤島運行或離開孤島運行狀態。4/9/2025§2-1微電網的基本組成微電網基本結構：4/9/2025§2-1微電網的基本組成針對于微電網特定的結構形式，微電網應該具有下述三個功能：微型電源控制器：微型電源裝配的功率和電壓控制器可以提供對系統擾動和負荷變化等的快速響應；電能管理系統：通過為每個微型電源控制器設置功率和電壓實現運行控制，該功能的時間響應為分鐘數量級；保護：微電網中具有電力電子接口的電源的保護需要采用專門的保護裝置。4/9/2025§2-2微型電源控制器

微電網的基本運行取決于微型電源控制器的如下功能當饋線上負荷的工作點變化時調節饋線的潮流；當系統中的負荷變化時調節每個微型電源接口處的電壓以及當系統處于孤島運行狀態時，確保每個微型電源迅速承擔其所分配的負荷。系統能夠平滑地轉換到孤島運行狀態和自動地重新并入大電網。微型電源控制器的特點：在整個系統或電網出現擾動時，其響應時間為毫秒級的，并采用本地測量的電壓和電流信號來控制微型電源。為實現即插即用的功能，微電網運行時，微型電源之間最好不采用快速通信技術，每個逆變器能夠按照預先設定的工作方式響應負荷的變化，不需要來自其它地方或電源的數據。即微型電源可隨時投入到微電網中，而不需要改變系統中的已經存在的控制和保護裝置。4/9/2025§2-3電能管理系統電能管理系統通過為每個微型電源控制設置功率和電壓的參考值來調節微電網的運行狀態。確保微型電源為負荷提供所需的熱能和電能；保證微電網滿足大電網的運行規約；微型電源的排放和系統的損耗達到最小；參考值的設定準則：使微型電源的運行效率達到最大等。4/9/2025§2-4微電網的保護微電網中的繼電保護必須同時能夠響應大電網和微電網的故障。對于大電網的故障，所需響應可能是為了保護微電網中非常重要的負荷，應該迅速地將這些負荷與大電網隔離開來。微電網與大電網解列的速度取決于微電網中特定的負荷。在某些情況下，懸垂補償可用來保護關鍵的負荷而不需要將微電網與配電系統解列開來。如果故障發生在可運行于孤島狀態的微電網內部，則所需的保護是將饋線中最少可能的線路斷開，從而消除故障影響。在微電網基本結構圖中，區域4的故障可在最近的功率/電壓控制裝置中通過差動電流測量法檢測出來，使得鄰近的斷路器將故障隔離開，從而使得微電網中其它部分受到的干擾達到最小。4/9/2025§2-5微電網在大電網中的作用當微電網與大電網并列運行時，它不能影響大電網的可靠性、保護方案以及引起其它的問題。微電網除了簡單地滿足對大電網無害之外，還應該為大電網作出更多的貢獻。如果微電網可作為不間斷或可控制負荷，能夠響應大電網運行條件的改變進行分流，則可以減小電力阻塞或其它威脅，從而使得大電網受益。微電網中的電力電子設備可設計為恒阻抗負荷、可調節負荷或可調度負荷等。一、負荷作為資源

微電網可認為是電力系統中一個可控制的單元，在微電網內電能和熱能可直接為本地用戶生產，電能和熱能的生產和使用都可實現控制。微電網可通過增加發電量來滿足自己的負荷需要或直接減小負荷來使得微電網的總負荷減小，即將最基本的減負荷能力建立在系統中。4/9/2025§2-5微電網在大電網中的作用發電和負載的共同、本地控制為微電網的核心，賦予了需求側管理特別的意義。微電網不是通過控制負載，調節其負荷曲線來滿足電力系統的要求，而是同時控制發電和負載，滿足微電網中用戶盡可能經濟的目標，并有可能實現不間斷供電的要求。二、動態相互作用目前分布式發電在電力系統中的應用還非常少，因此它們對高壓輸電系統穩定性的影響還可以不考慮。如果分布式發電越來越普及，則它們將影響電力系統的穩定性。分布式發電與電力系統之間不良的動態相互