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摘要：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能互补而受到越来越多的重视。而将分布式能源发电以智能微网形式接入到电网中并网运行，与电网互为支撑，是发挥分布式能源效能的最有效方式。
关键词：智能微网；分布式能源；作用
引言
分布式发电技术在将来会是电能生产的重要方式，它与微网和智能配电网相结合，将共同作用于电力系统，改变其在中低压层面的运行方式。将三者有效地结合起来，发挥其重要的技术优势，作用于一个整体系统，使电力系统真正地实现安全、高效地运行。
一、分布式发电特性分析与运行控制
分布式发电种类多，且结构和运行特性各不相同，实现含分布式发电的电力系统运行控制，重要前提是对系统对象进行合理建模。如风电场的发电可靠性模型，燃料电池、微型燃汽轮机、光伏电池、风电等DGs的特性分析和动态模型构建。
当不同发电形式和控制条件的DGs并入配电网时，系统的暂态稳定将受到影响。如同步机和异步机对配电网的暂态稳定影响具有差异，前者会降低配电网的暂态稳定性，当发生电压频率不可控换流故障时，孤岛模式能减少大电网同步机的超速转动，但可能导致部分节点电压的偏低。DGs接入功率、网络及发电机的运行状况变化，对应的控制器也会改变；DGs的暂态稳定性也会影响输电系统的安全稳定和电能质量，小转动惯量也潜在地影响大系统稳定性，如小干扰稳定等，所以提高发电机的可靠性和合理的控制策略是保证系统稳定的前提。正常情况下，通过控制三相逆变器DGs的输出无功，可发挥静止无功补偿作用。定电压控制更能抑制电压波动，而无功控制则使并网运行快速稳定。并网电流线性控制模型，在此基础上，通过频域分析和线性叠加定理，研究了PI控制交流量时产生稳态误差的原因，并提出比例反馈积分PFI控制来解决这一问题。基于多智能体技术的以能量管理为主要特征的分布式风光互补发电系统，将联合动作学习模式作为多智能体的协作策略，并结合强化学习技术描述了多智能体协作学习的过程。
随着DGs在主网中的比例提高，对大电网电压、频率、功角稳定都将产生影响。如大规模接入风电时，可能产生短路容量增加、电网传输功率越限，且电网拓扑结构及运行方式也影响暂态稳定性。对含多个微气轮机和燃料电池的配电网系统进行了时域仿真，结果表明，通过减小机组间功角差、加大阻尼有利于系统稳定性的提高，但只分析了各种静态的组合，未考虑在市场环境下如何进行动态调度。
二、智能微网的概念及其在分布式能源接入中的作用
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提出了微网的概念。微网是指由分布式能源、能量变换装置、负荷、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。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。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。
总体来看，微网的出现将完全改变配电系统的结构和运行特性，在微观上，微网可以看做是小型的电力系统，具备完整的发、输、配电功能，可以实现局部的功率平衡与能量优化；在宏观上，微网又可以认为是配电系统中的一个“虚拟”的电源或负荷。这使得现在的电力系统有了更大的柔性和可控性，同时也具有了更多的商业模式。现有研究和实践表明，将分布式电源以微网形式接入到电网中并网运行，与电网互为支撑，是发挥分布式能源效能的最有效方式，具有巨大的社会与经济意义。
三、具体案例分析与应用
分布式光伏发电与智能微网融合过程中，共网新技术的发展和应用多为“园区模式”“城市模式”，以下对这两种模式的具体应用进行介绍。
1、园区模式
光热建筑一体化，在某工程中屋顶设置集中式供热和阳台栏板分散式供热，集热板面积总共542.4平方米，电力覆盖面积为24400平方米，电力供应人数达到1000人，设计水量30吨，应用设备的辅助热源为空气源热泵。
呼吸式光伏幕墙是指热通道、通风、保温、隔热系统。应用于这里的光伏电池为非晶薄膜，电池板面积为696平方米，装机容量在54.6kWp左右，发电效率较之前增加了10%。
太阳能冷热电联产，按照季节情况，对太阳能供热系统进行调整，充分利用环境温度，通过太阳能冷热电联产系统，提供加热的生活用水。
2、城市模式
打造千亿光伏产业，建造中国的光伏之都，并在全市内大型建筑、公共建筑、农业大棚，甚至满足条件的住宅小区，任何满足条件的位置布置光伏太阳能电池板，建设全市范围的、超大型的分布式微电网光伏站。这种项目通过采用光伏微电网共网新技术，将分散在各个建筑物上的光伏方阵与建筑外墙材料相结合，使光伏方阵“物尽其用”。同时“贴”在建筑上的光伏太阳能电池板所产生的电能可以优先供应附近大楼的用电需求，就近使用，降低电能运输造成的能耗损失和线路消耗。有市政电网作为基础用电的备用供电设备，能够保证各负荷在光伏电量不足时的正常运转，保证了供电系统的可靠性。
结语
目前，建设有效的智能电网体系、发电机制已经成为了我国环境、能源等问题的一大解决措施，是我国经济发展的必然举措。结合我国的实际情况，现在还不能将分布式发电大规模地投入到生产中，因此，我国应该加大对这智能配电网的研究，规划好智能配电网、微网以及分布式发电的关系，争取将分布式发电早日规模化使用。
参考文献
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