什么是光伏微電網？一文讀懂光伏微電網

1.光伏微電網

光伏微電網系統是一種把太陽能、儲能設備、光伏逆變器、負荷和控制系統有序整合的電力系統P3—23。利用已知的微電網的控制技術和負荷控制等重要技術，使其既可W并網運行，也可孤島運作，光伏逆變器的研究會提高光伏發電的發電效率，控制系統的優化能提髙供電的可靠性和保證良好的電能質量。

2.光伏微電網特點

(1)由于天氣狀況和周圍環境遮擋的變化影響，光伏微電網所接收到太陽能具有隨機性，其發電量穩定性較差。當微電網中所配置的光伏發電單元數量較多時，輸出的功率波動將會嚴重影響到區域內電能供應的可靠性。因此，在實際工程應用中，需要因地制宜，根據當地特定的形勢來合理配置能源結構分配比例，選擇恰當有效的分布式微電源進行電力補充，這也是目前可以減少光伏發電的間歇性與隨機性的有效方法。

(2)光伏微電網既可以并入大電網進行聯網運行，也可以在電網故障或者需要的情況下孤島運行。其微電網的結構以及多種運行模式決定了其電能質量控制比較復雜，要求滿足以下幾點：1)無論發電單元在什么時候開始工作，都需要保證光伏微電網的電力供應質量，滿足用戶的用電舒適度要求;2)光伏微電網可以隨意將工作模式平滑無縫的切換成孤島運行或并網運行模式;3)光伏微電網可以獨立控制有功及無功功率的輸出，并且能夠快速校正電壓跌落狀態。因此需要本地控制器與微電網控制中心互通信息，配合實現對每個微電源、儲能及負荷的監控，內部電能的調度以及其控制電路的自適應調控。

(3)光伏微電網與大電網之間需要建立雙向通信系統，進行能量管理。當光伏微電網內部用電量較小有多余電能時，微電網將富余的電能傳輸至大電網，反之當微電網內部供不應求時，大電網向微電網送電。在雙向潮流變化中，大電網由于容量大，一般情況下微電網內部的用戶負荷及發電量波動可以被消納，但是具有一定的時間延遲。然而當微電網內部總電量發生瞬間的巨大突變時，會對大電網產生較大的沖擊，嚴重時會導致大電網陷入癱瘓之中。

3.光伏微電網運行模式

(1)并網模式

在并網模式運行時，微電網通過連接點與大電網連接，共同給負載提供電力支撐。但在系統運行過程中，微電網實時監控大電網的各種電氣量，在電網運行發生故障時，微電網可以通過控制手段在保證系統的安全前提下從大型電網中脫離進行孤島運行。當系統故障修復后，通過控制策略把主分離器關閉，然后發送連接信號將微電網重新歸到大電網中，使微電網和大電網的運行同步。

光伏并網的發電結構主要由光伏陣列、直流交換器、逆變器、公共電網和交流負載構成。并網型發電系統連接公共電網，與大電網進行能量交互，省略了蓄電池供電這一環節，可節約經濟成本，也減少了提供能量時的電能消耗。微電網并網運行過程中會對各個分布式電源進行發電與功率交換等電氣參數進行是否異常預測，指數異常時會自動調節無功電壓控制。當運行正常時檢查配電調度曲線是否存在，發現存在會進行定功率交換控制，不存在會自動調度經濟最優化，實現微電網的可靠經濟運作。

(2)并網轉離網模式切換

計劃性的切換運行模式是在按照微電網預定模式進行可控調節，而突發性事件是不可控的，大多是因為大電網發生不可知的故障，從而引起微電網自動開啟保護裝置，并網時的主控微源由 PQ 控制轉換成 V/f 控制從而為系統提供電壓、頻率的支撐，由此轉換成了孤網運行模式。但是此種模式的切換成功率通常不到 100%，于是微電網通常擁有黑啟動能力。

(3)離網模式

離網運行模式是給在離網期間的微電網提供安全運行保障。但是離網運行沒有大電網的頻率和電壓的支撐，一旦微電網系統中分布式微源輸出信號時產生了不穩定的波動，就可能會導致系統內電壓和頻率的巨大變化，嚴重危害系統的安全。這時就需要檢驗微電網對整個系統電氣參數的精細掌控能力，嚴格把控優先批次的進行供電，來保證負荷正常運行。

主要由光伏陣列、直流交換器、逆變器、蓄電池、直流負載和交流負載構成。在離網系統中，光伏陣列是唯一提供能量的來源，為避免環境問題而供不應求的狀態，加上蓄電池可以調節電能，向負載供電。離網運行過程首先判定電壓與頻率是否低于系統額定值，如果不高于額定值則切除部分負荷從而調節電壓與頻率。然后通過分析各微源的具體發電參數，針對發電過大的負荷，會通過被切除負荷的之前用電情況來恢復適當的分布式電源和負荷;針對發電不足的負荷，則按照離網運行的首先判據，繼續切除不重要的負荷，從而支撐了主要負荷可以繼續工作的條件。

以上梳理了光伏微電網的定義、特點及運行模式，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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