智能微网在分布式能源接入中的作用与挑战探析
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摘 要：本文首先分析了智能微网概念，同时阐述了智能微网在分布式能源接入中的作用，最后總结了智能微网在分布式能源接入中的挑战，仅供参考。
关键词：智能微网;分布式能源;电网接入
随着社会经济迅速发展，人们对能源的需求量也不断加剧，智能微网在分布式能源中的接入应用受到了社会各界的广泛关注。接入分布式可再生能源，会冲击电力网络，影响电力系统的稳定性与安全性。
1 智能微网概念
智能微网概念本身属于一种分布式电源，主要包含：储能装置、能量转换装置、负荷监控、运行监控、保护装置等汇集而成的小型发电、配电系统，可实现自我控制、自我保护、自我管理，也可通过与外网并网运行，或实现独立运行。
2 智能微网在分布式能源接入中的作用
中压配电网并网运行，能够相互支撑，实现能量的相互转换，通过内网储能系统，开展放电控制，以此协调控制分布式能源出力，保障微网运行的经济性。实现微网与常规电网交换功率定值的控制，减少分布式可再生能源电源波动对电网的影响。
在外部电网故障的情况下，能够转变为独立运行模式，为微网重要负荷提供供电，保障负荷供电的可靠性，提升电能质量，健全辅助性服务，比如：电压支撑、馈送电能、黑启动能力等。
3 智能微网在分布式能源接入中的挑战
3.1 微网规划设计
智能微网规划设计，需要满足各项能源需求，合理应用能源，强化可再生能源的应用，以此获取最佳的投资效益，保障微网运行的安全性与可靠性，全面提升智能微网的经济效益。
3.2 微网运行控制
智能微网与大电网之间的协调运行控制，能够为大电网的安全稳定运行提供支撑，这也是微网与一般分布式可再生能源并网区分的主要特征。就常规电力系统而言，由于分布式再生能源容量不大，选择电力电子装置逆变并网方式，自身运行稳定性不佳。由于微网设备种类较多，可再生能源运行特征不一，且控制方式不同，加剧了微网运行控制与运行保护问题的复杂性。
3.2.1 电压稳定控制
可再生能源并网、离网、波动会导致微网电压波动，由于系统惯性较小，离网独立运行模式下频率变化速度较为迅速。为保障系统在不同运行模式下的稳定运行、有效控制，需要明确微网内分布式能源电源协调、运行控制的关键性技术。
3.2.2 故障切换
微网本身具备联网运行与独立运行两种形式，只有重点解决微网下故障快速检测问题，在内外故障信息中，实现自动解列与无缝切换，从微网转移到并网，以此凸显同期技术。
3.2.3 控制保护架构
国内外就微网控制模式主要包括：对等控制模式、多Agent代理分层控制模式、主从控制模式。当前分布式可再生能源，比如：光伏、风电等并离网逆变器产品技术尚不成熟，难以满足微网运行的可靠性与灵活性，这就需要开展针对性的研究工作，强化新产品的开发。
3.3 微网电能监测
在智能微网中，间歇式电源频繁启动与停止，会导致功率输出产生变化，在用户端会出现电压波动、闪变等电能质量问题。智能微网电源采取的是电力电子技术，进而导致谐波污染，增加了三项不均衡。
目前就智能微网电能质量治理技术，一般包括：SVC、无源滤波器等，随着高性能的电子元件的出现，使得微处理技术、信息技术、控制技术得到了较为迅速的发展，在满足用户定制电力需求的同时，能够推动电能治理技术得到更好的发展。
3.4 微网优化管理
智能微网能够实现太阳能、风能、生物质能多种能源的输入，实现冷、热、电多种产品的输出。由于智能微网具备不确定性与时变性，只有合理应用各类控制手段、调节手段，保障智能微网能源管理效率，提升智能微网经济调度质量，进而保障微网运行效率。
智能微网能量管理系统，主要分为集中调度与分散控制方式。集中调度模式主要是由上层中央能量管理系统、底层分布电源、负荷等就地设备组成，两层能够实现双向通讯需求。分散控制模式，微网内能量优化主要是由分散设备层控制器组成，各个设备层控制器，能够最大化提升设备的使用效率，促使微网与设备之间协同工作，提升微网效能。当前集中调度技术已经趋于成熟，且应用范围也不断扩展，想要真正优化微网运行，还需要强化智能微网挖掘潜力。
3.5 微网互动响应
开放式、互动式属于智能微网内的重要特征，只有构建统一、开放、竞争有序的电力市场体系，才可实现信息与电能的双向互动，以此为用户参与提供全新的供电模式。借助各类需求响应项目，能够实现智能微网与用户之间的有效互动。需求侧响应能够促使用电环节与其他环节协调发展、友好交互，提供关键性的支撑手段，强化用户参与，以此实现电网运行优化，提升电网能源配置质量，更好的满足用户的多样化电力需求，提升用户体验。微网本身属于单独的能源管理系统，作为一个整体组织，能够实现内部电力生产、电力传输、电力交易等，更好的满足自动化、智能化需求，为用户提供智能化服务，以此满足用户服务需求。
4 结语
综上所述，智能微网本身属于一项分布式能源发电并网的有序方式，可保障分布式能源应用的灵活性与有效性，最大程度解决并网运行问题。智能微网在微网规划设计、微网运行控制、微网电能监测、微网优化管理、微网互动响应中具备显著的应用优势，可为用户提供智能化服务，以此满足用户服务需求。
参考文献：
[1]王成山，王守相.智能微网在分布式能源接入中的作用与挑战[J].中国科学院院刊，2016，31（02）：232-240.
[2]王玥.区域分布式能源的智能微网能源管理研究[J].科技创新与应用，2016（04）：189-190.
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