微网调研PPT课件

.,1,微电网调研报告,汇报人：2016.8,.,2,报告内容,.,3,由于各国和各研究团体发展微网的侧重点不一致，各个国家甚至各个研究团体对微网的定义也有所差别。目前关于微电网的概念世界上仍然没有一个统一的概念。美国：美国是世界上最早研究和提出微网概念的国家，美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）2002年在微电网概念白皮书中给出微网的定义是：一种由负荷和微源共同组成供电集团，可以同时冷热电联供，电力电子器件负责微网内微源能量形式转换，并主动控制输出波形质量，将微网视为单一的受控单元，并满足用户对电能质量和供电安全需求。欧洲：欧洲科技框架计划（FrameworkProgramme）给出的定义为：利用一次能源；使用微型电源，并可冷、热、电三联供；配有储能装置；使用电力电子装置进行能量调节；可在并网和独立两种方式下运行。日本：日本三菱公司给出的定义：微网是一种包含电源和热能设备以及负荷的小型可控系统，对外表现为一个整体单元并可以接入主网运行。我国：微网是通过本地分布式微型电源或中、小型传统发电方式的优化配置，向附负荷提供电能和热能的特殊电网，是一种基于传统电源的独立系统；在微网内部通过电源和负荷的可控性，在充分满足用户对电能质量和供电安全要求的基础上，实现微网的并网运行或独立运行；微网对外表现为一个整体单元，并且可以平滑并入主网运行。,1.微网的概念,.,4,2.微网的特点及研究意义,2.1微电网的特点,微网,独立性,灵活性,交互性,多样性,经济性,.,5,2.微网的特点及研究意义,2.2微电网的研究意义,1.利于最大化接纳分布式电源,2.有利于电网的节能降损,3.有利于提高供电可靠性,4.有助于提高电网整体抗灾能力,.,6,3.国内外微电网研究现状,近几年来，投入比较大的几个项目分别是：（1）2009年的“可再生能源与分布式系统集成项目”项目总投资5500万美元，5年内分别在8个州建立9个微电网示范工程项目，旨在通过集成分布式能源降低电力系统的峰值负荷；（2）2011年，美国国防部与能源部、国土安全部合作开展“蜘蛛”示范工程，该项目在珍珠港西肯联合基地、卡森堡基地和史密斯基地建设个微电网示范工程，总投入3850万美元。其主要目的是通过示范工程总结出适用于军事基地应用的微电网标准和模板；（3）由于美国近年来频繁受到极端灾害天气的影响，美国政府于2013年总投资1500万美元启动微电网资助贷款试点计划资助全美27个微电网示范工程的设计、互联及其他工程费用，以防范极端灾害天气对电力供应带来的负面影响。,3.1国外的微电网研究现状,美国美国是最早提出并建设微网的国家，拥有全球最多的微电网示范工程，数量超过200个，约占全球微电网数量的50%。美国能源部将微网视为未来电力系统的三大基石技术之一，将其列入了美国“Grid2030”计划。,.,7,美国微电网项目,.,8,3.国内外微电网研究现状,欧洲欧洲重视可再生清洁能源的发展，是开展微网研究和示范工程较早的地区，1998年就开始了有关微网的研究工作。2005年，欧洲提出“SmartPowerNetworks”概念，并在2006年出台该计划的技术实现方略。欧盟在第五、第六和第七框架下支持了一系列关于发展分布式发电和微网技术的研究项目，组织众多高校和企业，针对分布式能源集成、微网接入配电网的协调控制策略、经济调度措施、能量管理方案、继电保护技术，以及微网对电网的影响等内容开展重点研究，目前已形成包含分布式发电和微网控制、运行、保护、安全及通信等基本理论体系。其中第五框架计划项目实现了将各种不同的分散的分布式电源连接成微电网，并实现与配电网的连接；第六框架计划项目着重研究了多个微电网并人大电网的协调控制策略，能量管理方案等课题；第七框架计划重点包括主动配电系统、微电网和虚拟能源市场等，强调可再生能源接人输电网技术、新型储能技术以及电力用户与输电网之间的双向连接技术，提出了微电网的基本概念。,3.1国外的微电网研究现状,.,9,欧洲微电网项目,.,10,3.国内外微电网研究现状,日本日本是亚洲研究和建设微网较早的国家，由于日本本土资源匮乏，能源紧缺，其对可再生能源的重视程度高于其他国家。为了较好的研究新能源，统一协调国内高校、国家重点实验室和企业对新能源及其应用的研究，日本政府专门成立了新能源与工业技术发展组织(NEDO)。自2003年开始，日本新能源与工业技术发展组织（NEDO）就协调高校、科研机构和企业先后在八户市、爱知县、京都市和仙台市等地区建设了微网示范工程，研究、验证了一批微网关键技术，为后续微网发展和建设奠定了良好的基础。2005世博会时投入使用的爱知微电网是NEDO建立的第一个微电网示范工程，在2006年，该微电网迁到名古屋市附近的中部机场,并于2007年初开始运行。日本拥有全球最多的海岛独立电网，因此发展集成可再生能源的海岛微网，替代成本高昂、污染严重的内燃机发电是日本微网发展的重要方向和特点。,3.1国外的微电网研究现状,.,11,日本微电网项目,.,12,3.国内外微电网研究现状,结合目前我国正处在工业化和城镇化的进程中，能源需求持续增长，能源对外依存度高，环境治理压力大的国情，大力发展可再生能源和微网有利于解决资源和环境的双重压力。在中华人民共和国可再生能源法等一系列国家政策法规的鼓励引导下，在国家科技部“973”项目、“863”项目及国家自然科学基金以及“金太阳工程”等资金支持下，国内众多高校、科研机构和企业投入到可再生能源和微电网的研究开发和应用实践中，在理论研究、实验室建设和示范工程建设方面取得了一系列的成果，建成了一批微网示范工程。目前在我国清华大学、天津大学、中国科学院电工研究所、东南大学、河海大学等单位相继开始了对微网的研究。最早将微网技术引用在工程实际中的清华大学，在与辽宁高科能源集团进行合作的过程中，累积了大量实践经验和实验数据。我国中国科学院电工研究所和天津大学的研究课题都获得了国家科研基金的资助。河海大学和英国格拉斯哥卡里多尼大学以及日本广岛大学有着密切的学术合作交流，共同开展许多关于微网的研究。我国的微电网项目主要分为三类：边远地区微网、海岛微网和城市微网。,3.2国内的微电网研究现状,.,13,偏远地区微电网,.,14,海岛微电网,.,15,城市微电网,.,16,4.微网仿真研究现状,目前国内对于微电网的仿真主要偏重于分布式电源以及微电网控制策略的仿真。分布式电源的仿真主要偏重于风力发电、太阳能、微型燃气轮机以及储能蓄电池相关的仿真研究，目前关于压缩储能空气的仿真文献比较少，数学模型也不完善。,仿真工具：,MatlabDigsilentPSCAD,微网的整体控制：,主从控制：主控单元提供电压幅值和相位参考对等控制：微电网内部微电源地位平等，“即插即用”分层控制：上层的控制通信单元，较依赖通信手段,分布式电源的控制：,恒功率控制（PQ控制）下垂控制（Droop控制）恒压/恒频控制（U/F控制）,.,17,4.微网仿真研究现状,周鹏伟，张宏立，赵源在文章风力压缩空气储能的建模与仿真中针对风力发电中风的随机性、间歇性、季节性的缺点以及发电与用电不同步导致风能浪费等问题，通过对现有风能利用途径改进，增加一个储能环节，利用压缩空气作为储能介质，通过对现有空气压缩装置的设计，将捕获到的风能直接高效率地转换为压缩空气内能，以达到存储过剩风能的目的；并在MATLAB上仿真了定桨距式风力仿真系统以及活塞连杆一体型压缩机系统，利用Simulink对风力机、空气压缩机及储能装置的综合仿真，得到储能装置压力变化曲线，分析风力空气压缩储能的可行性。,赵明、梁俊宇、杨延举考虑压缩空气储能的微电网交互仿真技术研究从储能技术入手，介绍了压缩空气储能的结构特点，建立了以压缩空气储能为储能方式的混合发电系统，设计了系统的结构框图，并用进行仿真和分析。仿真时，将压缩空气储能等效为蓄电池储能，简化了仿真过程