摘要：微電網由于受到發電方式和容量的限制，分布式電源以交直流變流器并網的集中式控制方式為主。怎樣讓分布式電源可以在微電網里面完成即插即用，這屬于研究人員需要引起重視的一個問題。然而，一些比較重要的用戶一級負荷，由于距電網中心端有著較遠的距離，并且要求使用電可靠有保障，所以，依靠自然資源的風光儲柴微電網系統就此出現。本文就此展開了探究。

　　關鍵詞：風光儲柴;微電網;電網系統

　　引言：

　　所謂微電網，它屬于一種新的電源接入系統，也是一種“網中網”的有效形式。實際上，它可以連接至電網或獨立運行。在交直流混合微電網群里面，它從孤網轉并網，以及從并網切換至孤網的控制當中，保持系統電壓穩定性是微電網穩定運行的關鍵問題。

　　1工程概況

　　本工程現狀由35kV主變電站(下文簡稱“A變電站”)及接入其10kV側的開關站供電，本工程風光儲柴系統接入A變電站10kV母線。本項目主要供電負荷為10kV開關站(下文簡稱“B開關站”)所供負荷。在10kVB開關站負荷以及儲能消納能力不足時，也可由A變電站主變10kV側其他負荷對光伏、風電進行消納。

　　2電源系統配置原則

　　2.1儲能系統配置原則

　　在并網的情況下，它可以節省太陽能系統的剩余發電量，并在晚上釋放太陽能以為負載供電。在離網運行中，通過配置儲能裝置可以進一步提高核心負載的供電可靠性。當儲能空間滿時，可以連續運行8小時滿足本項目的核心負載470kW。

　　2.2光伏發電系統的配置原則

　　太陽能發電系統的發電主要由B開關站的負荷消納，剩余電力依靠儲能系統來完成存儲，并且為夜間負荷提供能源。B交換站的太陽能電量占50%以上;存儲滿電量后，在35kVA變電站的低壓側，電力被另一個饋線負載消納[1]。微電網控制單元實時監控電網連接點(35kVA變電站與系統側變電站之間的連接點)的潮流，并結合潮流信息完成儲能功率的有效調整，以防止分布式電源傳輸到電網。

　　2.3柴發系統配置原則

　　離網運行下，在儲能電量不足時應急使用，可滿足470kW核心負荷正常運行。

　　3運行策略

　　3.1離網運行

　　當光資源條件良好的時候，光伏電源則成為了主要的供電源。在中午，新能源出力超出負荷盈余電量依靠儲能系統完成存儲，而儲能電池則會進行每日一次的充放操作。在一些極端天氣情況下，如果儲能電池仍然有較大的剩余容量，可以選擇將儲能電池放電當成是主供電源，給核心負荷提供電力。

　　如果遇上連續災害性、陰雨條件下，多日沒有光照，且儲能電池沒有富足的剩余容量，則可以將柴油發電機進行啟動：1)在有市電依托的區域，且連續數日陰雨，儲能電池剩余容量不足，且應急情況下市電消失時，需啟動柴發系統為負荷供電，滿足離網系統極端天氣下的持續運行。2)在無市電依托的區域，且連續數日陰雨，儲能電池剩余容量不足時，需啟動柴發系統為負荷供電，滿足離網系統極端天氣下的持續運行。

　　3.2并網運行

　　在光資源條件較好時，由光伏作為主供電源，中午時段新能源出力超出負荷的盈余電量通過儲能系統進行存儲，儲能電池每天進行一充一放，用電負荷缺額部分由市電電網補充。在光資源條件較差時，新能源系統出力減少[2]。當新能源出力超出用電負荷時，考慮儲能電池每天進行一充一放，用電負荷缺額部分由市電補充;當新能源出力低于用電負荷時，儲能電池考慮不充不放，A變電站及B開關站的10kV側負荷由電網側提供主要電源，不影響負荷正常用電。在極端天氣、災害性天氣或連續數日陰雨的情況下，連續多日無光照，儲能電池剩余容量不足時，由電網側作為主供電源。

　　4微電網系統運行控制策略

　　4.1并網運行方式下

　　4.1.1儲能系統

　　9:30～17:00(根據當地日照及風力情況調整)新能源(光伏+風電)出力超出負荷(10kVB開關站)的盈余電量將通過儲能系統進行存儲，儲能電池一次充滿，其余時間段儲能電池處于恒功率(約220kW)放電狀態，儲能電池每天一充一放。

　　4.1.2用電負荷

　　9:30～17:00(根據當地日照及風力情況調整)盈余電量扣除儲能電池充電容量后的剩余電量，將由35kV主變10kV側負荷進行消納，其余時間段風光儲發電量無法滿足用電負荷缺額的部分將由市電進行補充。

　　4.1.3新能源發電系統

　　光伏系統、風電系統考慮滿功率發電。當逆功率保護裝置檢測到并網點潮流反向時，考慮限制風光出力不大于35kV主變、10kVB開關站的用電負荷。

　　4.1.4油機系統

　　在極端天氣、災害性天氣或連續數日陰雨的情況下，連續多日無光照，儲能電池剩余容量不足時，EMS系統控制儲能PCS不允許放電，由電網側作為主供電源。整體上看，在并網運行方式下，由電網側作為主供電源，10kVB開關站用電負荷、儲能系統、新能源電源出力的擬合曲線。

　　4.2離網運行方式下

　　在離網運行方式下，當微電網建立起穩定的頻率和電壓后，由光伏作為主要電源，用電負荷、儲能系統、新能源電源出力的擬合曲線。在光資源條件較好時，微電網由光伏作為主供電源，8:00～15:00新能源(光伏+風電)出力超出負荷(10kVB開關站)的盈余電量將通過儲能系統進行存儲，儲能電池每天一充一放。考慮到儲能電池存儲容量有限，8:00～15:00EMS系統將限制光伏出力(P光伏=P負荷+P儲能-P風電，該時間段內棄光率約20%)，其余時間段(當日15:00～24:00、次日0:00～8:00)內：

　　1)EMS系統將切除不重要負荷，控制用電負荷維持在470kW(核心負荷)。2)儲能PCS出力(P儲能=P負荷-P光伏-P風電)實時跟蹤負荷曲線，由于儲能電池存儲容量有限，次日1時需啟動柴油發電機，保障為470kW負荷的持續供電。在光資源條件欠佳時，EMS系統將切除不重要負荷，考慮全天均限制用電負荷維持在470kW(核心負荷)。在光資源條件欠佳或遭遇局部天氣導致光伏出力波動時，微電網白天時段仍然由光伏作為主供電源，7:00～16:00(根據當地日照及風力情況調整)新能源(光伏+風電)出力超出負荷(470kW)的盈余電量將通過儲能系統進行存儲，儲能電池每天一充一放。

　　4.3并離網切換

　　4.3.1當電網故障、市電消失時，EMS系統控制微電網系統進入離網運行模式。

　　4.3.2在儲能系統建立起穩定的電壓和頻率、光伏和風電重新投入運行后，風電、光伏、儲能滿足10kVB開關站核心負荷用電需求，此時：①35kVA主變電站1#主變、2#主變10kV側斷路器分閘，Ⅰ母和Ⅱ母的母聯開關合閘，生活線斷路器分閘，Ⅱ母和Ⅲ母的母聯開關重新合閘;②風電、光伏、儲能滿足10kVB開關站、35kVA主變電站共計470kW核心負荷的用電需求。

　　能源論文投稿期刊：可再生能源(月刊)1999-2000年度遼寧省一級期刊，創刊于1983年，由遼寧省能源研究所、中國農村能源行業協會、中國資源綜合利用協會可再生能源專委會、中國生物質能技術開發中心、遼寧省可再生能源學會主辦。

　　結束語：

　　綜上所述，可再生能源發電單元的不斷接入，增加了微電網系統的復雜性，也加大了各單元系統之間的配合難度，導致微電網擾動嚴重，系統的能量管理、經濟調度不能滿足要求，使得電壓質量受到嚴重影響。為了改善微電網系統在干擾介入時的綜合性能，研究文獻結合EMS理論和一致性算法的控制策略，較好的解決了微電網系統及分布式電源即插即用、電壓穩定性、調度優化問題。

　　參考文獻：

　　[1]郭彥鵬,袁亞雄,周靜.水泥工廠區域微電網系統的構建[J].水泥工程,2020(04):63-64+67.

　　[2]劉格格. 微電網系統中梯次利用電池混合儲能系統能量管理策略[D].湖北工業大學,2020.

　　作者：王 靜