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四、智能光伏微電網(wǎng)的構(gòu)建

智能光伏微電網(wǎng)是以光伏作為主力發(fā)電，其它新能源為輔助動(dòng)力，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為調(diào)節(jié)作用的，因此，首先要保證各發(fā)電單元的可靠性，同時(shí)，要求對(duì)天氣變化（日照、風(fēng)力等）的影響有一定的預(yù)測功能。其次，所有的發(fā)電系統(tǒng)必須根據(jù)微網(wǎng)內(nèi)部的電壓等級(jí)設(shè)計(jì)，進(jìn)行開放性與規(guī)范性兼顧的互聯(lián)。

由圖1可以看出，智能光伏微電網(wǎng)由光伏、微風(fēng)發(fā)電、微型燃機(jī)發(fā)電等電源系統(tǒng)，釩電池、超級(jí)電容和飛輪等儲(chǔ)能系統(tǒng)，網(wǎng)內(nèi)負(fù)載，輸配電系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)和微網(wǎng)控制中心（微網(wǎng)控制器）組成。所有的發(fā)電系統(tǒng)必須具備本地的智能控制功能，能夠?qū)⒈旧淼陌l(fā)電運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到微網(wǎng)控制中心，并通過微網(wǎng)控制中心送到外電網(wǎng)。

微電網(wǎng)通過隔離變壓器和保護(hù)裝置與外電網(wǎng)相連。微電網(wǎng)可以并網(wǎng)運(yùn)行，也可以脫離主電網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行模式。微網(wǎng)控制器對(duì)微電網(wǎng)的內(nèi)部運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)一控制和調(diào)度，同時(shí)負(fù)責(zé)與外部電網(wǎng)的調(diào)度。

智能光伏微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)，首先要考慮當(dāng)?shù)氐碾娏ω?fù)荷需求，然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐娜照?、風(fēng)力、水力、沼氣等資源，進(jìn)行發(fā)電系統(tǒng)的容量配置和選址，并根據(jù)負(fù)荷的用電需求和電源的容量以及發(fā)電的時(shí)間特性進(jìn)行儲(chǔ)能系統(tǒng)和微型燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后，從組網(wǎng)的角度進(jìn)行整個(gè)微電網(wǎng)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)。

在智能微電網(wǎng)監(jiān)控主站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，必須充分考慮與配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)在系統(tǒng)建模、維護(hù)、信息共享、運(yùn)行管理等方面的一致性，針對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部不同廠家的設(shè)備，要進(jìn)行規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性的建模與規(guī)范設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循國網(wǎng)公司制定的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范設(shè)計(jì)，包括：國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61968、IEC 61970等，并提供開放的應(yīng)用編程接口（API），有利于系統(tǒng)今后的功能擴(kuò)充。系統(tǒng)將商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在設(shè)計(jì)上有機(jī)地結(jié)合在一起，提供對(duì)數(shù)據(jù)模式的建立、數(shù)據(jù)存貯、報(bào)表系統(tǒng)以及對(duì)外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。

多個(gè)微電網(wǎng)之間可以通過主干網(wǎng)相連，也可以直接通過一個(gè)獨(dú)立于現(xiàn)有公網(wǎng)之外的新的子網(wǎng)相連。微電網(wǎng)之間的調(diào)度通過遠(yuǎn)程調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。不同微電網(wǎng)之間的互聯(lián)能夠減少主電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，增加電網(wǎng)的穩(wěn)定性，并在主網(wǎng)故障時(shí)，為主網(wǎng)提供必需的電力。

設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行微電網(wǎng)的設(shè)備選型，要求是可靠性，智能性，和開放性。

智能光伏微電網(wǎng)的建設(shè)，包括各發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)、中心配電站（含輸配電系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)、微網(wǎng)控制中心等）的建設(shè)、微網(wǎng)內(nèi)部電纜的敷設(shè)、以及信息系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。
運(yùn)行調(diào)試首先進(jìn)行孤島運(yùn)行調(diào)試，對(duì)各裝置的啟停和切換進(jìn)行調(diào)試，同時(shí)，觀察負(fù)載變化時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。然后進(jìn)行并網(wǎng)調(diào)試，觀察光伏電站等電源接入和斷開時(shí)，電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和電力質(zhì)量的波動(dòng)情況。還要進(jìn)行各類保護(hù)試驗(yàn)。

智能光伏微網(wǎng)由于發(fā)電和負(fù)荷以及控制均在一地，設(shè)備數(shù)量較多，而且控制要求復(fù)雜，維護(hù)內(nèi)容首先要求對(duì)于光伏電站進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，保證光伏發(fā)電的最大出力，其次，對(duì)于其它發(fā)電系統(tǒng)如風(fēng)力、水電、生物質(zhì)能、微型燃機(jī)等設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，而且，還要對(duì)于配網(wǎng)、保護(hù)、控制中心進(jìn)行維護(hù)。因此，對(duì)于微電網(wǎng)的維護(hù)要求要比傳統(tǒng)電網(wǎng)的配電維護(hù)要高出許多。這要求微網(wǎng)公司的業(yè)主或微網(wǎng)系統(tǒng)集成公司在當(dāng)?shù)匾谐ｑv的維護(hù)和運(yùn)行隊(duì)伍，而且，對(duì)于運(yùn)維人員的技術(shù)要求比較高，需要經(jīng)過專門的職業(yè)培訓(xùn)。

智能光伏微網(wǎng)的運(yùn)行需要與主干網(wǎng)有及時(shí)和充分的信息交互，每個(gè)微網(wǎng)控制中心要與電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊，這樣才能保證微電網(wǎng)與主干網(wǎng)能夠相互支持，而減少或消除相互的影響。多個(gè)微電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，要有自己的縣域甚至省域SCADA系統(tǒng)，可通過公用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。而微電網(wǎng)的業(yè)主可以通過控制中心對(duì)于各個(gè)微電網(wǎng)的運(yùn)行情況、設(shè)備狀態(tài)、電力參數(shù)和電力質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)各微電網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

五、結(jié)語

智能光伏微電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，能夠?qū)⒏鞣N形式的新能源發(fā)電集成起來，并能夠克服光伏發(fā)電和其它新能源發(fā)電的弱點(diǎn)，保證光伏發(fā)電的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮新能源清潔和可再生的優(yōu)點(diǎn)；微電網(wǎng)的建設(shè)可減少電網(wǎng)的投入，大大減少火力發(fā)電的容量和霧霾、酸雨等大氣污染，將大量的煤炭、石油、天然氣等能源節(jié)約下來作為原材料而不再是燃料使用。而隨著微電網(wǎng)的數(shù)量的增加與互聯(lián)，能夠?qū)⒊鞘小⒊擎?zhèn)和農(nóng)村的大量工業(yè)與民用建筑和工農(nóng)業(yè)設(shè)施均變?yōu)榘l(fā)電建筑和發(fā)電設(shè)施，不僅可以解決新農(nóng)村和城鎮(zhèn)化帶來的新增用電需求，而且也對(duì)原有的電力需求予以規(guī)模性的替代，對(duì)于實(shí)現(xiàn)第三次工業(yè)革命有著極其重要的意義。