什么是光伏微电网？一文读懂光伏微电网

1.光伏微电网

光伏微电网系统是一种把太阳能、储能设备、光伏逆变器、负荷和控制系统有序整合的电力系统P3—23。利用已知的微电网的控制技术和负荷控制等重要技术，使其既可W并网运行，也可孤岛运作，光伏逆变器的研究会提高光伏发电的发电效率，控制系统的优化能提髙供电的可靠性和保证良好的电能质量。

2.光伏微电网特点

(1)由于天气状况和周围环境遮挡的变化影响，光伏微电网所接收到太阳能具有随机性，其发电量稳定性较差。当微电网中所配置的光伏发电单元数量较多时，输出的功率波动将会严重影响到区域内电能供应的可靠性。因此，在实际工程应用中，需要因地制宜，根据当地特定的形势来合理配置能源结构分配比例，选择恰当有效的分布式微电源进行电力补充，这也是目前可以减少光伏发电的间歇性与随机性的有效方法。

(2)光伏微电网既可以并入大电网进行联网运行，也可以在电网故障或者需要的情况下孤岛运行。其微电网的结构以及多种运行模式决定了其电能质量控制比较复杂，要求满足以下几点：1)无论发电单元在什么时候开始工作，都需要保证光伏微电网的电力供应质量，满足用户的用电舒适度要求;2)光伏微电网可以随意将工作模式平滑无缝的切换成孤岛运行或并网运行模式;3)光伏微电网可以独立控制有功及无功功率的输出，并且能够快速校正电压跌落状态。因此需要本地控制器与微电网控制中心互通信息，配合实现对每个微电源、储能及负荷的监控，内部电能的调度以及其控制电路的自适应调控。

(3)光伏微电网与大电网之间需要建立双向通信系统，进行能量管理。当光伏微电网内部用电量较小有多余电能时，微电网将富余的电能传输至大电网，反之当微电网内部供不应求时，大电网向微电网送电。在双向潮流变化中，大电网由于容量大，一般情况下微电网内部的用户负荷及发电量波动可以被消纳，但是具有一定的时间延迟。然而当微电网内部总电量发生瞬间的巨大突变时，会对大电网产生较大的冲击，严重时会导致大电网陷入瘫痪之中。

3.光伏微电网运行模式

(1)并网模式

在并网模式运行时，微电网通过连接点与大电网连接，共同给负载提供电力支撑。但在系统运行过程中，微电网实时监控大电网的各种电气量，在电网运行发生故障时，微电网可以通过控制手段在保证系统的安全前提下从大型电网中脱离进行孤岛运行。当系统故障修复后，通过控制策略把主分离器关闭，然后发送连接信号将微电网重新归到大电网中，使微电网和大电网的运行同步。

光伏并网的发电结构主要由光伏阵列、直流交换器、逆变器、公共电网和交流负载构成。并网型发电系统连接公共电网，与大电网进行能量交互，省略了蓄电池供电这一环节，可节约经济成本，也减少了提供能量时的电能消耗。微电网并网运行过程中会对各个分布式电源进行发电与功率交换等电气参数进行是否异常预测，指数异常时会自动调节无功电压控制。当运行正常时检查配电调度曲线是否存在，发现存在会进行定功率交换控制，不存在会自动调度经济最优化，实现微电网的可靠经济运作。

(2)并网转离网模式切换

计划性的切换运行模式是在按照微电网预定模式进行可控调节，而突发性事件是不可控的，大多是因为大电网发生不可知的故障，从而引起微电网自动开启保护装置，并网时的主控微源由 PQ 控制转换成 V/f 控制从而为系统提供电压、频率的支撑，由此转换成了孤网运行模式。但是此种模式的切换成功率通常不到 100%，于是微电网通常拥有黑启动能力。

(3)离网模式

离网运行模式是给在离网期间的微电网提供安全运行保障。但是离网运行没有大电网的频率和电压的支撑，一旦微电网系统中分布式微源输出信号时产生了不稳定的波动，就可能会导致系统内电压和频率的巨大变化，严重危害系统的安全。这时就需要检验微电网对整个系统电气参数的精细掌控能力，严格把控优先批次的进行供电，来保证负荷正常运行。

主要由光伏阵列、直流交换器、逆变器、蓄电池、直流负载和交流负载构成。在离网系统中，光伏阵列是唯一提供能量的来源，为避免环境问题而供不应求的状态，加上蓄电池可以调节电能，向负载供电。离网运行过程首先判定电压与频率是否低于系统额定值，如果不高于额定值则切除部分负荷从而调节电压与频率。然后通过分析各微源的具体发电参数，针对发电过大的负荷，会通过被切除负荷的之前用电情况来恢复适当的分布式电源和负荷;针对发电不足的负荷，则按照离网运行的首先判据，继续切除不重要的负荷，从而支撑了主要负荷可以继续工作的条件。

以上梳理了光伏微电网的定义、特点及运行模式，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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