1 智能微网的概念及其在分布式能源接入中的作用

　　随着经济和社会发展对能源需求的不断增长，分布式可再生能源发电由于靠近用户侧直接供能且便于实现多种能源形式的互补而越来越受到重视。一方面，分布式可再生能源大量接入产生的间歇性和波动性会对电网运行和电力交易造成直接的冲击，影响电力系统的安全性和稳定性;另一方面大量不受控的分布式能源发电并网会造成电力系统不可控制和缺乏管理的局面。这些因素都限制了分布式可再生能源在电力系统的接入规模和运行效率。

　　为整合分布式发电优势，降低分布式可再生能源对电网的冲击和负面影响，美国电力可靠性技术协会(CERTS)提出了微网(MicroGrid)的概念。微网是指由分布式能源、能量变换装置、荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。微网的构成如图1所示。既有仅利用光伏、储能和负荷一起构成的简单微网;也有由风力、光伏、储能、冷/热/电联供系统等构成的多种类设备微网;还有由满足一定技术条件的分布式电源和微网广泛接入构成的公共微网。微网可以看作是小型的电力系统，它具备完整的发电和配电功能，可以有效实现网内的能量优化。

图1 微网结构示意图

　　随着智能电网的建设和发展，相应提出了具备灵活性、高效性和智能化等特征的智能微网的概念。智能微网的提出旨在实现中低压配电系统层面上分布式能源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式能源无缝接入和并网运行时的主要问题，同时具备一定的能量管理功能，有效降低系统运行人员的调度难度，并提升可再生能源的接入能力。按照是否与常规电网联结，微网可分为联网型微网和独立型微网。

　　(1)联网型微网具有并网和独立两种运行模式。在并网工作模式下，一般与中、低压配电网并网运行，互为支撑，实现能量的双向交换。通过网内储能系统的充放电控制和分布式电源出力的协调控制，可以实现微网的经济运行;也可实现微网和常规电网间交换功率的定值或定范围控制，减少由于分布式可再生能源发电功率的波动对电网的影响。在外部电网故障情况下，可转为独立运行模式，继续为微网内重要负荷供电，提高重要负荷的供电可靠性，并提供优良的电能质量和其他辅助性服务，如电压支撑、向外馈送电能甚至提供黑启动能力。

　　(2)独立型微网不与常规电网相连接，利用自身的分布式电源满足微网内负荷的需求。当网内存在可再生能源分布式电源时，常常需要配置储能系统以抑制这类电源的功率波动，同时在充分利用可再生能源的基础上，满足不同时段负荷的需求。这类微网更加适合在海岛、边远地区等地为用户供电。