分布式能源与微电网电站的关系这三者间有什么关系.docx

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分布式能源与微电网电站的关系这三者间有什么关系

分布式能源：

普遍意义上是连接到中低压配电网上的小型电机，“分布式”就是为了跟传统输电网络顶端大型发电机区别开来。

加入的目的有很多种，有作后备能源的，有为了利用当地可再生能源的，有地理因素难以获得中央集中供电的。

微电网：

是一种控制一群分布式能源的电网机制，本身是为了更好的控制一撮当地的电机，储电装备和负荷，不干扰输电系统。

整个微电网对于主电网来说可以看作一个可控负荷，或者说一个虚拟发电机。

电站：

传统电网以及未来电网都必须有的基本元素，用于中继输电配电。

分布式能源（DER）：

一般定义为包括分布式发电（DG）、储能装置（ES）和与公共电网相连的系统。

其中DG是指满足终端用户的特殊需求，接在用户侧的小型发电系统，主要有内燃机，微型燃气轮机、燃料电池、太阳能、风能等发电系统。

分布式能源有很多优点，比如可实现能源综合梯级利用，弥补大电网稳定性方面不足，环境友好等，但是它的最本质缺点在于不可控和随机波动性，从而造成高渗透率下对电网稳定的负面影响。

所以，分布式能源和微电网的本质区别就在于前者不可控，后者可控。

微电网把分布式发电、储能装置、负荷通过控制系统协调控制，形成单一可控单元，直接接在用户侧，优点是非常明显的。

微电网的控制模式和策略是里面的关键部分，无论是系统级的主从、对等和综合性控制模式，还是逆变器级的P/Q、U/f、下垂控制，乃至和储能相结合的控制方式，都是微电网的核心部分。

而这些，在分布式能源系统里面是不会涉及的。

所以说，很多外面在搞的微网项目，特别是中国人在国外援建，都是在混淆概念，没有控制系统，其实只能叫做分布式发电（分布式能源系统都算不上）。

1、电站：

传统电网分为发输变配用，或者说（电）源-（电）网-（负）荷。

电能是单相流动的，大型的电站发电，长距离电网送电，到用户这里用电。

2、分布式能源：

电网里中一种利用可再生能源的方法，因为风能、太阳能的分布不会像煤矿、天然气那样集中，所以在西北之类风光资源充足的地方修建大型风电场、光伏电站的同时，可以在用户侧接入小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备，省去了在电网中传输的损耗，提高可再生能源的比例。

这里风机、官府、燃料电池、微型燃气轮机成为分布式发电（DistributedGenerations，DGs），带上储能设备称为分布式电源（DistuibutedEnergyResource，DER）。

3、分布式的问题：

由于用户侧出现了电源，传统源-网-荷的单向能量流变成了双向，导致电网既定的调度、保护策略面临了新考验，加上风、光资源具有波动性和随机性，发电难以控制，分布式电源直接并网最终会导致整个电网络不稳定。

随着2012年底国家开放分布式并网政策，2013年国电电网公司规定6MW以下分布式电源免费接入10kv线路，2014年又规定20MW以下光伏电站（实际是分布式电源，所以所分布式电源其实就是小型的电站）可以接入35KV线路售电，部分地区已经出现过因为光伏发电比例过大（渗透率高）导致系统崩溃的事故。

于是，为了让分布式电源可控，大约06年开始提出了各种方案，最有前途的是两种，微电网（Mircogrid，MG）和虚拟电厂（VirtualpowerPlant，VPP）。

4、微电网：

微电网是把分布式电源和它所供能的负荷以及能量转换、保护、监控等装置作为一个系统，形成一个小型的完整电网，以储能设备或者微型燃气轮机这类可控的电源维持系统的稳定，使之可以消纳光伏、风电这些可再生能源，整个微电网与大电网有一个公共连接点（PCC），当微电网电源功能不足时可以通过大电网补充缺额，发电量大时可以将多余电网馈送回大电网。

分布式电源以微电网方式并网和直接并网的却别主要是两点：

a、微电网可以通过控制策略决定并网点的功率流向，比如发电多时用储能存储，负荷大时储能放电；b、标准意义上的微电网可以和大电网断开，从并网模式切换成孤岛运行模式，两种模式能否实现无缝切换是微电网成功的标志。

从这个意义上说，目前全世界范围内文献可知的微电网不到500个，大部分不能实现真正的无缝切换，当然有些是无电地区纯孤岛运行的微电网，对大电网没影响。

所以有分布式电源和负荷通过PCC点并网，但做不到孤岛的，还应该认为是分布式电源直接并网。

5、虚拟电厂：

微电网要求网内的设备在地理上是集中的，电源、负荷都相互靠近，网内设备都可控（比如最简单的孤岛控制策略：

高频减载、低频减源），对于大电网来说化整为零，系统内会出现多个自治的小系统。

和微电网的思路相反，虚拟电厂的思路是化零为整，把一定范围内所有分布式电源看做一个电厂来管理，可以通过中央控制器的方式集中控制每个电源，实现协调控制，也可以通过需求响应等手段，调控各个独立控制的分布式电源。

6、主动配电网：

由于国内之前把需求侧管理的能效电厂概念和虚拟电厂概念不加区分，所以国内的虚拟电厂会特指通过工商业用户的节能改造带来的能源节约，把省的电等效成一个虚拟的电厂多发了这些电，这一纯粹蒙事骗补贴的概念（以上文字三观不正确）。

所以近年来又出现了主动配电网（AcvtieDistuibtionNetwork，ADN）的概念，这个概念也被翻译成有源配电网，因为电专业里active通常翻译成有源，比如有源元件、有源滤波器等，这甚至导致国内各门派为争论那种译法科学而水了不少文章。

简单来说所有含分布式电源并网的配电网络都是ADN，以为配电网也有电源了，但是为了强调配电网由受转攻，额，我说的是由受电端变成供电端，所以称之为主动，好似翻身农奴做主人，从此配电不在受输电鄙视，从此站了起来。

其本质还是虚拟电厂的思想，强调对整个配电网范围内的分布式电源实现协调控制。

相比于微电网，它的优势是控制的分布式电源规模可以更大，范围更广。

缺点是现在也就是个概念，用于各种水论文，申基金申项目。

主要问题在于：

a、想调动分布式电源或者你拥有控制权或者你可以利益驱动用户按你的期望调度，前者的通信控制问题目前配电网范围似乎还没谁真做出实际系统来，不是仿真算例就是控制规模只能算微电网，后者因为电价掌握在发改委手里，通过能源管理合同之类的激励方式获取控制权就把问题变成了前者。

所以主动配电网也算是今后水文章的一大方向，短期内实践无望。

附一张学校的微网系统

微电网，分布式电源，电站

目前的电网结构

发电厂--------升压-------输电网-------配电网------负荷

第一个答案出现：

发电厂就是电站

在这样一个结构中其实电网是非常脆弱的，简单的例子就是红色警戒里面的间谍偷电厂，一次解决一片，另外一个就是现在电网公司话语权太强（话说电改改了半拉子也没有下文了。

。

纯吐槽）。

。

于是乎大家有了新的想法，每一个负载上有一个发电装置，【负载+电源】作为电网里面的最小单元，因为每一个最小单元都有可能用电也有可能发电，这就需要把这些单元互相连接通过信息化技术调控匹配形成网络，达到整体的供电负载平衡。

第二、三个答案出现：

负载侧的电源就叫分布式电源，组合形成的网络就叫微电网

微电网的典型结构

补充一下智能电网：

中国的特高压输电技术哪绝对是世界最先进水平（被逼出来的。

。

），因此中国电网2.0是“基于主干网络的智能电网”，通俗讲就是将所有微电网通过主干网络互连，控制，调节，调度满足用电需求。

我是从事火电行业项目开发工作的，同时也比较关注分布式能源及智能微电网，我说说自己的理解和看法，不对之处请大家拍砖。

分布式能源指的是利用天然气发电，光伏及风电组成的供电系统，为一个单独的工业园区或者商业区、学校或者医院，甚至是大型的地产项目进行供电。

这里指的供电就是以这些用电单位组成一个电网，就是你说的微电网，这个电网的特点是，它的电大部分来自于为其配套的分布式能源项目。

这样就使得电能够就近消纳，减少线损，从而提高能效。

同时这个电网多出一条回路与大电网链接，当我发电多的时候我就把电卖给电网，当我电不够的时候就从大电网下电来使用。

因本人在学校那会的研究方向是分布式发电与微电网所以结合本人的研究经历谈谈两者的关系与区别

分布式发电诞生的背景是为了克服传统大电网大机组集中式发电长距离传输存在污染大网损大的缺点分布式发电更接近于用电客户并且大都污染比较小提到分布式发电有人立马想到光伏风电这些新能源其实最早的分布式发电是小水电以及一些焚烧垃圾沼气的小火电特别是小水电投资成本低技术简单但是出力波动大不易控制常常给电网带来冲击影响系统稳定特别是后来风机光伏接入带来的电量质量问题更限制了分布式发电的发展在此背景下为了克服分布式发电的缺点充分发挥分布式发电的优势微电网应运而生

微电网采用先进的控制方式以及大量电力电子装置将分布式电源储能装置可控负荷连接在一起使其对于大电网成为一个可控负荷并且可施行并网孤单两种运行方式充分维护了微电网和大电网的安全稳定运行现在目前在建在运行的微网系统有珠海南澳岛贵港三里一中微电网技术的成熟也给海岛以及偏僻地区供电带来了可能

电站按功能分有升压变电站降压变电站换流站（直流输电）按构成分有常规变电站和智能站现在在建的大部分为智能站

作为光伏行业资深一员，黄鸿儒老师见证了2012年以来国内光伏行业的井喷发展和风云变幻，各种技术和商业模式概念不停涌现，直到今年的最新热门话题-----能源互联网。

按照黄鸿儒老师的理解，能源互联网关键技术基础在于储能系统，实际单元构成是众多微电网。

下面就请黄老师为大家详解微电网与能源互联网吧！

新能源储能系统兴起的原始需求，还是部分地域存在电网覆盖不到，或者电网建设成本过高的现实问题。

随着新能源的不断兴起，伴随着并网条件，调度能力的升级，大电网对新能源能够充分消纳，并保持自身稳定。

继而提出区域内新能源和其它形式能量源混合组网，区域内调度和消纳的微电网概念；随着微电网的进一步延伸和普及，单个微电网利用自身EMS系统的BMS系统进行调度管理电能的同时，进一步向上和大电网并网进行送电和反送电进而对电力资源进行更优化的配置。

随着微电网的进一步延伸和普及，单个微电网利用自身EMS系统的BMS系统进行调度管理电能的同时，进一步向上和大电网并网进行送电和反送电进而对电力资源进行更优化的配置。

就目前而言，能源互联网更多还是一个先行概念，微电网正处在爆发的前夜。

但是因为成本原因，目前微电网规模应用存在一个瓶颈。

例如，按照10MW光伏电站分析，正常建设成本不会超过8元/w,如果采用锂电池作为基础的储能系统，配置20M瓦时储能电池，锂电池成本按照2.5元/瓦时计算，折合到一个地面光伏电站成本，仅初期蓄电池购买成本就会增加电站建设成本60%以上，这还不包含5年以后电池效能下降需要更换成本。

如果采用成本相对低廉的铅酸电池（0.6元/瓦时），初期建设成本也会增加15%以上，这还不包含两年以后更换电池成本。

>如果采用成本相对低廉的铅酸电池（0.6元/瓦时），初期建设成本也会增加15%以上，这还不包含两年以后更换电池成本。

如果采用成本相对低廉的铅酸电池（0.6元/瓦时），初期建设成本也会增加15%以上，这还不包含两年以后更换电池成本。

当然不同电站的蓄电池配置需求不尽相同，新增成本构成占比会因不同需求发生不同变化，但是基于目前国家政策和蓄电池成本两大要素，决定了在目前的政策和技术条件下按照传统模式建设大规模储能仅从经济指标效益上分析是不具备可行性，这也是目前行业内各种储能，微电网项目需求讨论众多，实际落实稀少的决定性原因。

基于以上分析，目前微电网的发展阶段有点类似2010年国内光伏行业整体状况，市场需求和政策导向都有一定基础，因成本原因无法大规模推广。

前期市场培育和兴起必定是政府或者公用事业单位主导的示范项目为主，可以大致归纳为以下几类：

1：

电网无法覆盖的民用需求市场

此类市场在国内以广大西部边远地