微电网示范工程综述

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1、微电网示范工程综述王成山，周越（天津大学电气与自动化工程学院，天津市300072）摘要:在阐述微电网背景、概念、特点的基础上，本文总结了世界一些国家和地区微电网示范工程的发展现状。首先介绍了美国、欧洲、日本、拉美、非洲、加拿大及其他国家和地区微电网的发展情况和主要特点；然后详细介绍了我国微电网示范工程的类型特点和发展现状；最后结合微电网发展的国内外经验，为我国微电网的未来发展进行了建议和展望。关键词：微电网；示范工程；概述；展望个[3]，分布在北美、欧洲、东亚、拉美、非洲等地区。本文总结介绍国内外一些微电网示范工程的发展情况和特点，并在此基础上提出了我国微电网发展的建议和展望。0引言资源

2、和环境的双重压力促使世界各国重视和发展包括光伏发电、风力发电等在内的可再生分布式能源。然而，高渗透可再生分布式能源的接入将给传统电网带来很大的冲击和挑战：其一，可再生分布式能源出力具有随机性和波动性的特点，可控性差；其二，分布式能源的接入将改变传统配电网络单向潮流的基本格局，并可能严重影响正常电压水平、短路电流和供电可靠性。作为一种重要的技术解决方案，微电网（micro-grid）被提出用于解决可再生分布式能源的接入和管理问题。不同国家和地区、不同机构、不同学者对于微电网的具体定义各不相同，但大致统一。一般可以认为，微电网是由多种分布式电源、储能系统、能量转换装置、负荷以及监控保护装置汇

3、集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的独立自治系统，可以有并网运行和孤岛运行两种模式[1]。除了能够有效集成和管理可再生分布式能源，微电网还能起到两方面重要作用：第一，微电网可以提供多样化的电能质量服务，能够根据用户的实际需要定制电能质量服务[2]；第二，微电网作为独立的清洁供能系统，可以用于解决海岛和边远地区的缺电问题。在此背景下，微电网在全球范围内迅速发展，相关研究和实践活动日益广泛和深入。示范工程是微电网相关技术及研究成果的集中验证和展示，对微电网的研究和应用均具有重要意义。目前全球规划、在建及投入运行的微电网示范工程超过4001国外微电网示范工程概述1.1美

4、国微电网示范工程美国在世界微电网的研究和实践中居于领先地位，拥有全球最多的微电网示范工程，数量超过200个，占全球微电网数量的50%左右[3]。美国微电网示范工程地域分布广泛、投资主体多元、结构组成多样、应用场景丰富，主要用于集成可再生分布式能源、提高供电可靠性及作为一个可控单元为电网提供支持服务。美国能源部对推进美国微电网的研究和发展起到了重要作用，其资助的微电网示范工程亦具有重要的典型意义。美国能源部于2009年启动了可再生能源与分布式系统集成项目（renewableanddistributedsystemsintegration，RDSI），于5年内投资5500万美元在8个州建设9

5、个微电网示范工程项目，旨在通过集成分布式能源降低电力系统的峰值负荷。该项目通过对微电网内部的分布式能源进行集成管理，至少能够降低15%的配电馈线或变电站峰值负荷，从而减少大约25%的配电设备容量和10%的发电设备容量[4]。除了民用领域，美国的微电网示范工程还拓展到了军用领域。美国国防部与能源部、国土安全部合作，从2011年开始，总计投入3850万美元开展“蜘蛛”16供用电2015.01DISTRIBUTION&UTILIZATIONSpe特别策划特约栏目主编

6、王成山，天津大学电气与自动化工程学院院长，国家973项目（微电网研究领域）首席科学家，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获

7、得者，教育部创新团队负责人，国家科技部首批重点领域创新团队负责人。“十二五”国家智能电网科技重点专项专家组专家，天津大学“智能电网”教育部重点实验室主任。获国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，省部级科技奖励一等奖5项，成果入选教育部2009年“中国高校十大科技进展”。2013年获何梁何利科学与技术进步奖，2014年获中国电力科学技术杰出贡献奖。在配电系统研究领域所取得的成果已成功应用于国内200多个地区的上千项实际工程。示范工程——面向能源、可靠性和安全性的智能电力设施示范工程（smartpowerinfrastructuredemonstrationforenergy,re

8、liabilityandsecurity，SPIDERS），在3个美军基地（珍珠港—西肯联合基地、卡森堡基地和史密斯基地）分别建设3个微电网示范工程，以支持基地的关键负荷[4]。这3个基地微电网的规模和复杂程度递增，目标是通过示范工程总结出适用于军事基地应用的微电网标准和模板。此外，近年来美国极端灾害天气频发，为此美国政府于2013年发起总值1500万美元的微电网资助贷款试点计划（micro-gridgrantandloanpilo