微电网的组成及架构.pdf

1微电网的组成

微电网由分布式发电（DG）、负荷、储能装置及控制装置四部分

构成，微电网对外是一个整体，通过一个公共连接点（Pointof

CommonCoupling，PCC）与电网连接。

1）分布式发电（DG）：DG可以是以新能源为主的多种能源形式，

如光伏发电、风力发电、燃料电池；也可以是以热电联产（Combined

HeatandPower，CHP）或冷热电联产（CombinedCooling、Heatand

Power,CCHP）形式存在，就地向用户提供热能，提高DG利用效率

和灵活性。

2）负荷：负荷包括各种一般负荷和重要负荷。

3）储能装置：储能装置可采用各种储能方式，包括物理储能、

化学储能、电磁储能等，用于新能源发电的能量存储、负荷的削峰填

谷，微电网的“黑启动”。

4）控制装置：由控制装置构成控制系统，实现分布式发电控制、

储能控制、并离网切换控制、微电网实时监控、微电网能量管理等。

2微电网总体架构

微电网电压等级的选取与微电网规模、微电网电源的种类、容量

及接入方式、并网点注入电流及运行电压范围等密切相关。考虑微电

网的应用目的，目前微电网的电压等级主要有10kV（20kV）和380V

两种。由于微电网与配电网存在并网运行模式，其变压器接线形式应

与地区配电网相匹配（10/0.4kV通常为D11，yn）。下面以380V微电

网为例对微电网的基本结构进行阐述。

微电网的基本结构如下图所示。微电网系统由分布式发电系统

（DG）、储能装置、滤波补偿装置、智能控制系统和负荷构成。其中

可以包含多个DG和储能装置，这些DG和储能装置联合向负荷供电，

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整个微电网相对大电网来说是一个整体，通过主隔离设备和大电网相

连接。微电网中DG除可以提供电负荷外，还可以通过热电联产（CHP）

或冷热电联产（CCHP）的形式就地向负荷用户供热或制冷，提高能

源多级利用的效率。就电负荷而言，其按性质亦可分为三类：重要负

荷、可调节负荷和一般负荷。重要负荷（敏感负荷）必须保证其供电

可靠性。可调节负荷可由部分敏感负荷和部分非敏感负荷构成，运行

中将其归入需求反应控制范围以减少峰荷，或者将其安排在特殊时间

内，如间歇式DG（风力、太阳能光伏）有额外的功率可用时。而一

般负荷（非敏感负荷）可在微电网孤网运行且功率难以平衡时予以切

除，从而稳定微电网电压、频率。

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微电网总体架构图

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上图所示的微电网中包括3条馈线A、B和C，整个网络呈放射

状。馈线通过微电网主隔离设备与配电系统相连，可实现并网与孤网

运行模式间的转换。该开关点即为公共连接点（PointOfCommon

Coupling）PCC所在的位置，一般选择为配电变压器的一次侧或主网

与微电网的分离点。智能控制系统包括能量管理器、潮流控制器等，

可实现对整个微电网的综合分析控制，保持功率平衡、电压稳定。

上图所示微电网针对不同供电质量要求的负荷提供了不同的个

性化供电方案，对于馈线A上的重要负荷采用可控DG（微型燃气轮

机、燃料电池），若馈线A中含有热（冷）负荷，则馈线A中必须含

有一个运行于CHP（CCHP）的DG（微型燃气轮机），同时向用户提

供电能和热能（冷气）；对于馈线B上的可调负荷，可在储能装置及

智能控制系统允许的条件下尽量采用可再生DG（风力、太阳能光伏），

最大限度地利用新能源；对于馈线C上的一般负荷，不设置专门的

微电源，而直接由配电网供电。这样，重要负荷和可调负荷都是采用

双电源供电模式，当外部配电网故障或电能质量达不到要求时，微电

网可以使用隔离装置将自己与外部电网隔离，且不间断向用户正常供

电，而对于一般负荷，微电网系统可根据网络功率平衡的需要，在必

要时将其切除。

在微电网的这种结构下，多个DG局部就地向负荷提供电能和

电压支撑，这在很大程度上减少了直接从大电网买电