世界微电网工程介绍_经典资料

世界微电网工程介绍世界微电网工程介绍 （内部资料，注意保存） 2011 1 1 美国美国. 3 （1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison）（1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison） . 3 （2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS）（2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS） . 3 （3）分布式能源技术实验室（DETL）（3）分布式能源技术实验室（DETL） . 5 （4）国家可再生能源实验室（NREL）（4）国家可再生能源实验室（NREL） . 6 （5）橡树岭国家实验室（ORNL）（5）橡树岭国家实验室（ORNL） . 7 （6）分布式电源集成测试（DUIT）（6）分布式电源集成测试（DUIT） . 8 （7）通用电气（GE）（7）通用电气（GE） . 9 （8）狂河市（Mad river）（8）狂河市（Mad river） . 10 （9）帕姆代尔市（Palmdale）（9）帕姆代尔市（Palmdale） . 11 2 2 欧洲欧洲. 12 （1）西班牙：Labein 联网模式（1）西班牙：Labein 联网模式 . 12 （2）希腊：Kythnos 孤岛模式（2）希腊：Kythnos 孤岛模式 . 13 （3）葡萄牙：EDP 转换模式（3）葡萄牙：EDP 转换模式 . 14 （4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能（4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能 . 15 （5）德国：MVV 孤岛模式及储能（5）德国：MVV 孤岛模式及储能 . 16 （6）意大利：CESI RICERCA 交替结构（6）意大利：CESI RICERCA 交替结构 . 17 （7）马其顿共和国（7）马其顿共和国（F.Y.R.O.M） ：孤岛模式） ：孤岛模式 . 19 （8）丹麦：Bornholm 孤岛模式（8）丹麦：Bornholm 孤岛模式 . 20 （9）德国：Demotec（9）德国：Demotec . 20 （10）法国：ARMINES（10）法国：ARMINES . 21 （11）希腊：NTUA（11）希腊：NTUA . 22 3 3 日本日本. 22 （1）爱知县（Aichi）（1）爱知县（Aichi） . 22 （2）京都市（Kyoto）（2）京都市（Kyoto） . 24 （3）八户市（Hachinohe）（3）八户市（Hachinohe） . 26 （4）仙台市（Sendai）（4）仙台市（Sendai） . 28 （5）清水建设公司（Shimizu）（5）清水建设公司（Shimizu） . 29 （6）东京燃气公司（Tokyo gas）（6）东京燃气公司（Tokyo gas） . 30 4 4 加拿大及其他国家加拿大及其他国家 . 31 （1）加拿大 Nemiah 和 Ramea（1）加拿大 Nemiah 和 Ramea . 31 （2）加拿大 Quebec 和 Boston Bar（2）加拿大 Quebec 和 Boston Bar . 32 （3）加拿大 Utility（3）加拿大 Utility . 33 （4）非洲乌干达 Bulyansungwe（4）非洲乌干达 Bulyansungwe . 33 5 5 中国中国. 34 （1）浙江舟山东福山岛（1）浙江舟山东福山岛 . 34 （2）浙江温州南麂岛（2）浙江温州南麂岛 . 36 （3）南京供电公司（3）南京供电公司 . 36 （4）天津（4）天津 . 36 （5）河南财专（5）河南财专 . 36 （6）广东珠海（6）广东珠海 . 37 （7）河北承德（7）河北承德 . 37 1 美国 1 美国 （1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison） （1）威斯康辛麦迪逊分校（University of Wisconsin - Madison） 安装地点：威斯康星大学麦迪逊分校。 微网组成：两台位置对等的直流稳压电源；纯阻性负荷。 示范目的：本地下垂控制策略，微网的暂态电压和频率调整，并能实现微网互联； 联网和孤岛模式之间的无缝切换。 （2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS） （2）电气可靠性技术解决方案联合会（CERTS） 安装地点：俄亥俄州首府哥伦布的 Dolan 技术中心。 微网组成：三台 60kW 燃气轮机；三条馈线，负荷可分为一般负荷、可控负荷和敏 感负荷。 示范目的：联网和孤岛模式之间的自动无缝切换；不依赖于高故障电流微网保护； 无需高速通信实现孤岛条件下的电压和频率稳定。 多兰技术中心 CERTS 微网测试台布局 CERTS 微网实例示意图 （3）分布式能源技术实验室（DETL） （3）分布式能源技术实验室（DETL） 安装地点：Sandia 国家实验室。 微网组成：微网模拟；光伏，燃料电池，燃气；轮机，风机。 示范目的：分析分布式电源利用效率；监测分布式电源输出功率的变化、负荷变化 对微网稳态运行的影响。 （4）国家可再生能源实验室（NREL） （4）国家可再生能源实验室（NREL） 安装地点：美国劳伦斯伯克利国家实验室。 微网组成：200kW 电网模拟；燃气轮机、光伏、风机、蓄电池、柴油机等；直流母 线。 示范目的： 允许三套独立系统同时运行； 分布式发电系统可靠性测试； 分布式发电， 微网运行导则制定。 （5）（5）橡树岭国家实验室（橡树岭国家实验室（ORNL） ORNL） 安装地点：美国橡树岭国家实验室。 示范目的：降低能源消耗和减少温室气体排放，对排放数据实时监测，燃烧尾气分析。 （6）分布式电源集成测试（DUIT） （6）分布式电源集成测试（DUIT） 安装地点：加利福尼亚的 San Ramon。 示范目的： 分布式电源的高渗透率对配电网络影响的研究； 微网的电压和频率调整； 电能质量监测和分析；微网的继电保护。 （7）通用电气（GE） （7）通用电气（GE） 安装地点： 原计划安装在新泽西 Wayne 市； 2007 年 9 月， 在新墨西哥开始建设； 2009 年计划迁至夏威夷 Forrest 市。 示范目的：微网的控制策略、保护；微网上层能量管理。 GE 公司微网能量管理框架 （8）狂河市（Mad river） （8）狂河市（Mad river） 安装地点：Vermont 州 Waitsfield。 系统组成：两台 100kW 的生物柴油机、两台 90kW 的丙烷柴油机、30kW 的燃气轮机， 光伏，陆续将加入燃料电池，风机，飞轮等。 示范目的：建立微网经济模型；特定地点建设微网可行性；加快微网技术和制度上 的认知度；含分布式电源配电网规划；微网的上层监控。 （9）帕姆代尔市（Palmdale） （9）帕姆代尔市（Palmdale） 安装地点：美国加利福尼亚州帕姆代尔市。 示范目的：超级电容器对电能质量影响的研究。 2 欧洲 2 欧洲 （1）西班牙：Labein 联网模式 （1）西班牙：Labein 联网模式 安装地点：西班牙巴斯克地区的毕尔巴鄂市。 微网组成：发电设备-光伏（0.6kW，1.6kW 和 3.6kW） ，直驱式风机（6kW） ，2 台 63kVA 的柴油发电机；储能装置-蓄电池（48V/1925Ah 和 24V/120Ah） ，飞轮储能 （250kVA） ，超级电容器 48V/4500F） ；负荷（阻性 150kW 和 50kW，2 套 36kVA 的感性负 载） 。 示范目的： 联网模式下的中央和分散控制策略； 微网频率的一次、 二次和三次调整； 联网和孤岛模式切换；通讯协议验证；微网的需求侧管理。 （2）希腊：Kythnos 孤岛模式 （2）希腊：Kythnos 孤岛模式 安装地点：希腊爱琴海基克拉迪群岛。 示范目的：提高供电可靠性；上层调度管理；智能负荷管理。 微网组成：包括两个子系统。 子系统 1：三相系统；光伏 10kW，蓄电池 53kWh，柴油机 9kVA；负荷：12 户家庭。 子系统 2：单相系统；光伏 2kW，蓄电池 32kWh；用于通讯设备的供电。 （3）葡萄牙：EDP 转换模式 （3）葡萄牙：EDP 转换模式 系统组成：80kW 燃气轮机；负责本地游泳池的电力和热力供应；可以为外部家用、 商用、工业提供电力。 示范目的：在联网与孤岛运行状态下，不同的发电与负荷水平时，分析微网行为； 在几种运行状态下，演示从联网切换到孤岛状态的可能性；辨识微型燃气轮机的仿真参 数；分析微型燃气轮机与柴油发电机组在孤岛模式下的相互影响；切负荷控制策略。 葡萄牙伊利亚沃 ILHAVO 酒店 （4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能 （4）荷兰：Continuon 孤岛模式及储能 安装地点：荷兰的 Zutphen 度假村，荷兰首个微网项目。 微网组成：380V，50Hz 系统；335kW 光伏，蓄电池；提供 200 幢别墅电力。 示范目的：联网孤岛自动切换；黑启动能力；维持孤岛运行 24 小时；蓄电池智能 充放电管理。 （5）德国：MVV 孤岛模式及储能 （5）德国：MVV 孤岛模式及储能 安装地点：德国曼海姆。 微网组成：光伏，蓄电池；燃气轮机。 示范目的：微网的社会认可；微网运行导则制定；微网经济效益。 曼海姆 Wallstadt 生态房地产 （6）意大利：CESI RICERCA 交替结构 （6）意大利：CESI RICERCA 交替结构 系统组成：电池储能，包括蓄电池，全钒氧化电池，Zebra 电池；超级电容器储能 和飞轮储能（用于改善电能质量） ；生物质能，斯特灵发电机，燃气轮机和柴油机。 示范目的：微网通讯；微网电能质量分析；不同结构微网研究；微网的上层控制。 （7）马其顿共和国（7）马其顿共和国（F.Y.R.O.M） ：孤岛模式 ） ：孤岛模式 安装地点：Kozuf 山新滑雪中心附近。 微网组成：沼气发电，光伏。 示范目的：提供羊圈及滑雪中心用电。 （8）丹麦：Bornholm 孤岛模式 （8）丹麦：Bornholm 孤岛模式 安装地点：丹麦的 Bornholm 岛。为欧盟微网示范平台唯一中高压微网。 示范目的：微网的黑启动；孤岛运行后与大电网重新并网。 （9）德国：Demotec （9）德国：Demotec 安装地点：德国卡塞尔大学的太阳能技术研究所。 示范目的：联网孤岛模式切换；P-f 和 Q-V 下垂控制；不同负荷对微网暂态影响； 分布式电源输出波动对微网稳定性影响。 （10）法国：ARMINES （10）法国：ARMINES 安装地点：法国巴黎矿业学院的能源研究中心。 系统组成：光伏 3.1kW+Sunny Boy 850；蓄电池（48V，18.7kWh）+SW4548E；柴油 机 3.2kW；阻性，感性，容性，非线性，电机负荷。 示范目的：联网和孤岛运行；微网的上层调度管理，开发基于 AGILENT VEE 7 和 Matlab 的上层软件。 （11）希腊：NTUA （11）希腊：NTUA 安装地点：雅典国立大学。 系统组成：光伏 1.1kW+Sunny Boy 1100；光伏 110W+Soladin120W；蓄电池（60V， 250Ah）+SI4500。 示范目的：分层控制策略；底层的微源控制和负荷控制器；微网经济性评估；联网 和孤岛模式切换。 实验室微网设备及单线图 3 日本 3 日本 （1）爱知县（Aichi） （1）爱知县（Aichi） 安装地点：2005 爱知县世博会，2008 年搬迁到日本中部城市机场 系统组成：熔碳酸盐燃料电池 270kW+300kW、固体氧化物燃料电池 25kW、磷酸燃料 电池 4*200kW；光伏发电 330kW；钠硫储能电池组 示范目的：建立多种分布式能源的区域供电系统，并避免对大电网产生不良影响 （2）京都市（Kyoto） （2）京都市（Kyoto） 安装地点：东京都的 Kyotango 微网组成：4 台 100kW 的内燃机；250kW 的燃料电池；100kW 的铅酸蓄电池；2 组光 伏电站，50kW 风机；ISDN 和 ADSL 通讯线路。 示范目的：微网的能量管理；微网的电能质量控制。 （3）八户市（Hachinohe） （3）八户市（Hachinohe） 微网组成：用电需求是 7 栋楼房的设施以及污水处理厂；可再生能源是 510kW （170*3）生物质发电，130kW 光伏发电，20kW 风力发电，100kW 铅酸蓄电池；网架是 5.4km 的 6.6kV 架空线路。 示范目的：孤岛运行测试；微网上层调度管理（包括每周，每 3 分钟，每秒，每 10 毫秒） 。 （4）仙台市（Sendai） （4）仙台市（Sendai） 微网组成：燃料电池，内燃机，光伏；动态电压调节器；直流母线。 示范目的：供电质量分为 A，B1，B2，B3 四个等级，通过上层调度管理，实现不同 等级供电质量;发展含有分布式电源和无功补偿，动态电压调节装置的的新型配电网络。 （5）清水建设公司（Shimizu） （5）清水建设公司（Shimizu） 示范目的：实验室规模微网的基础上，建立微网示范平台；负荷跟踪、优化调度、 负荷预测、热电联产四套控制软件。 （6）东京燃气公司（Tokyo gas） （6）东京燃气公司（Tokyo gas） 安装地点：横滨。 示范目的：保证微网电力供需平衡；实现本地电压控制；高质量电能供给；减少温 室气体排放。 4 加拿大及其他国家 4 加拿大及其他国家 （1）加拿大 Nemiah 和 Ramea （1）加拿大 Nemiah 和 Ramea 安置地点：加拿大 Nemiah 和 Ramea。 改造目的： 加拿大幅员辽阔， 岛屿众多， 其北部存在几百个柴油机为主的岛式电网， 消耗昂贵的燃油。加入分布式电源，开发分布式电源容量优化软件，并对微网进行上层 调度管理，使微网运行达到经济最优。 Nemiah 岛式电网光伏改造 Ramea 岛式电网风机改造 （2）加拿大 Quebec 和 Boston Bar （2）加拿大 Quebec 和 Boston Bar 安装地点：加拿大 Quebec 和 Boston Bar。 研究目的：实现有计划孤岛运行，研究孤岛运行对供电可靠性的影响；对紧急停电 状况下孤岛运行稳定性、电压和频率波动及其经济效益进行分析。 Hydro Quebec 微网结构 Hydro Boston Bar 微网结构 Hydro Boston Bar 和 Hydro Quebec 微网配置图 （3）加拿大 Utility （3）加拿大 Utility 安装地点：加拿大 Utility。 研究目的：实现微网联网和孤岛模式之间的无缝切换；分析分布式电源大量渗入对 微网电压和频率调整的影响；通过对实时采集的发电量和负荷数据进行分析，研究季节 变化对微网运行的影响。 （4）非洲乌干达 Bulyansungwe （4）非洲乌干达 Bulyansungwe 安装地点：非洲乌干达 Bulyansungwe。 系统组成：光伏 3.6kW+2 台 Sunny Boy 1700；4.6kW 柴油机；蓄电池（21.6kWh） +SI4500；两所宾馆，学校、修道院电力供应。 示范目的：对非洲广大电力缺乏、而日照资源丰富地区的电力建设，具有重要的指 导意义。 5 中国 5 中国 （1）浙江舟山东福山岛 （1）浙江舟山东福山岛 浙江省电力试验研究院设计的浙江东福山岛风光柴海水淡化综合系统，安装 7 台单 机容量 30kW 的风力发电机组、100kWp 的光伏发电系统及一套 50t/d 海水淡化系统，总 装机容量 300kW， 并装设有蓄电池组进行调节， 是目前国内最大的离网型综合微网系统。 工程提出了交直流混合微网，综合考虑最大化利用可再生能源减少柴油发电，同时兼顾 蓄电池使用特性最大化延长使用寿命的运行策略。 东福山岛地理位置 东福山岛风电（30kW*7） 东福山岛太阳能（100kW） 东福山岛微网储能系统（300kW/2 小时） （2）浙江温州南麂岛 （2）浙江温州南麂岛 浙江省电力公司电力试验研究院与平阳电力有限责任公司合作，将在温州市平阳县 南麂岛内建设风能、太阳能、海洋能、柴油发电和蓄电池储能相结合的风光柴储“分布 式发电”综合系统，既解决电力供应不足问题，又保护生态环境。 微电网由 12 台 100 千瓦风力发电机组、1000 千瓦光伏发电系统、3050 千瓦波浪 能发电系统、 300 千瓦蓄电池及 1400 千瓦备用柴油发电机组成。 该工程还要引入电动汽 车储能系统，将岛上现有的燃油汽车全部换成电动汽车。据了解，该工程 2011 年底开 始动工，最快 2013 年底建成投用。 目前，在风力发电场的选址处已竖起一座三十余米高的测风塔，获取相关数据后， 此处将架起风力机组。 （3）南京供电公司 （3）南京供电公司 由浙江省电力试验研究院设计，位于南京供电公司科技综合楼的微网控制风光储系 统