智能微网介绍

　　（4）微网存在两种运行模式，正常状况下，与外电网联网运行，微网与外电网协调运行，共同给微网中的负荷供电；当监测到外电网故障或电能质量不能满足要求时，则微网转入孤岛运行模式，由微网内的分布式电源给微网内关键负荷继续供电，保证负荷的不间断电力供应，维持微网自身供需能量平衡，从而提高了供电的安全性和可靠性；待外电网故障消失或电能质量满足要求时，微网重新切换到联网运行模式。微网控制器需要根据实际运行条件的变化实现两种模式之间的平滑切换。
　　（5）微网一般存在上层控制器，通过能量管理系统对分布式电源进行经济调度和能量优化管理，可以利用微网内各种分布式电源的互补性，更加充分合理的利用能源。
　　1.3.3微网优点
　　微网技术是新型电力电子技术和分布式发电、储能技术的综合，相较于传统发电系统，微网的优点主要体现在以下几个方面[45,46,47,48]：
　　（1）微网为多个DG的集成应用，解决了大规模DG的接入问题，继承拥有了单独DG 系统所具有的优点；同时可以克服单独DG并网的缺点，减少单个分布式电源可能给电网造成的影响，实现不同DG的优势互补，有助于DG的优化利用。
　　（2）微网灵活的运行模式，提高了用户侧的供电可靠性。用户侧负荷，按重要性程度可分为普通负荷、次重要负荷和敏感负荷；当外电网发生较严重的电压闪变及跌落时，可以根据负荷的重要性等级，通过静态开关将重要负荷隔离起来孤岛运行，保证局部供电的可靠性。
　　（3）可以减少大发电站的发电备用需求，并通过缩短发电厂与负荷间的距离，可以降低输电损耗和因电网升级而增加的投资成本。
　　（4）对用户来讲，广泛使用微网可以降低电价，获得最大限度的经济效益。例如，利用峰谷电价差，峰电期，微网可以向电网输送电能，以延缓电力紧张，而在电网电力过剩时可直接从电网低价采购电能。
　　1.4 研究内容
　　总的来说，微网在工程领域的应用仍处于初始阶段，还需要各种实验研究作为其广泛应用的基础。本文以微网实验平台的研究及控制策略的具体实现为切入点，主要完成了以下几方面的研究工作：
　　第二章总结了目前世界范围内，主要是欧洲、美国、日本的微网实验系统发展状况，对现存的微网实验室和示范工程在结构上加以分类，总结出几种典型的微网系统结构并进行了深入的分析；分析了我国微网实验系统的发展现状及前景，并依据国外一些微网实验室和示范工程的建设经验给出了对我国微网建设具有指导意义的建议；
　　第三章总结了目前微网中逆变型分布式电源常用的三种控制策略，恒功率控制，恒电压/恒频率控制，下垂控制，对三种控制策略的特点及适用性进行了详细分析，并对三种控制策略的实现方式进行了总结；从微网整体调度运行的角度上，总结了微网的三种常用控制模式，即主从控制模式，对等控制模式和多代理控制模式，分析了这三种模式各自的实现方法、优缺点及适用性，指出与不同结构微网相适应的控制模式。
　　第四章借鉴国内外微网实验系统的建设经验，以分布式电源控制策略研究为目的，构建了一个以光伏发电模拟系统、风力发电模拟系统为分布式电源，蓄电池为储能装置的主从控制小型微网实验系统，并对该实验系统进行了联网、孤岛、联网转孤岛、孤岛转联网的微网运行特性测试，实时监测分布式电源出力、储能装置出力、微网运行电压、频率等数据信息。通过对采样数据的分析，表明设计的微网试验系统具有较好的稳态和暂态运行特性。
　　第五章以一座实际的74平米住宅为依托，提出了小型光伏微网系统的设计与实现方案；首先结合安装地点的气象数据、具体建筑的空间情况及参赛建筑的用电负荷，给出了光伏组件安装容量及光伏微网系统设计方案，并针对该系统进行了能耗模拟，分析了系统的运行模式及稳态运行性能，并进行了各种实验测试，研究光伏微网系统在联网、孤岛运行及二者之间相互切换条件下的动态行为，重点研究储能设备在微网运行控制中的作用。
　　第六章借鉴国外在微网实验室方面的建设经验，以一座大楼为依托，提出了结构可灵活变换，并与动态模拟实验室及外电网互联的综合微网实验室结构设计方案；并对该微网的各种可能的结构变形，及变形后微网的各种运行模式进行了详细分析。
　　第七章总结了本论文的工作，并对以后可能的研究方向进行了展望。