微电网储能系统术助推光伏市场新发展

在比较偏远的山区，景区，海岛，由于远离人群，没有电力供应或者经常停电，给人们的生活带来一定的影响。在一些工业厂房集中区，由于电力系统的峰谷差，导致用电高峰期间，总发电量不能满足人民生活和工业用电，不得不拉闸限电，满足部分用户用电，影响生产，光伏还停止发电。用电低谷期间，不得不关闭部分发电机以防止发电过剩，造成了资源的浪费。光伏电源不同于传统电源，它的输出功率随光照强度、温度等环境因素的改变而变化，对电网会有较大的冲击，并且随着光伏系统在电网中所占比例的不断增大，当超过10%以上，就会对电网的安全带来影响。应用光伏微网系统，可以大幅度提高光伏发电在电网中的比例，还可以拓展光伏应用范围，对产业的发展带来更多的机会。

微电网（Micro-Grid），是一种新型网络结构，是由分布式电源、负荷、储能系统和控制装置构成的配电网络。可将分散能源就地转换为电能，然后就近供给本地负载。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。通过微电网可充分有效地发挥分布式清洁能源潜力，减少分布式发电容量小、发电功率不稳定、独立供电可靠性低等不利因素，确保电网安全运行，是大电网的有益补充，对于可再生能源的分布式发展具有关键作用。

微网系统的关键作用：

（1）通过双向变流器解耦控制技术，可以克服光伏组件不稳定的特点，为电网提供稳定的纯净电流，提高了电网的品质。 

（2）通过波谷储存电能，波峰输出电能，电网峰值发电量可大幅削减，电网容量也可大幅增加，提高了电网的利用率，通过上网电价的补贴政策和峰谷电价差价，为用户创造更大的价值。 

（3）在电网停电时，可以组成一个离网系统，可以最大化利用太阳能。 

（4）利用太阳能，风能，油机等多种发电方式组成微网系统，解决部分偏远地区的电力供应问题。
由于微电网以分布式发电电源为主，每个分布式电源的容量都不是很大，但往往数量众多，这就使微电网的控制不会像常规电网，可以实现由电网调度中心统一控制及故障处理，这就对微电网的运行及控制技术产生了新的要求。光伏微电网系统包括了并网控制，离网控制，蓄电池充放电管理，电能质量控制，电力调度等多种技术，设备众多，控制算法复杂，系统难度非常大，掌握核心技术的厂家非常少。

微网系统的关键技术：

（1）太阳能发电技术；包括MPPT最大功率跟踪,孤岛检测，电能质量控制，谐波控制技术等。 

（2）储能技术，对蓄电池组和电池单元运行状态进行动态监控，精确测量电池的剩余电量，同时对电池进行充放电保护，单体电池均衡充电技术。 

（3）微电网运行控制及能量管理技术，多种能源发电协调控制，主网和微网之间并网和解列控制技术，微网孤岛运行控制等技术。

（4）微电网保护技术，分布式电源接入后对电网及运行的影响，以保证电网和设备的稳定性、灵敏性和安全可靠性。

（5）微电网信息通信技术，多种能源发电远程和本地通信技术。 

微网系统和纯离网系统相比的主要优势：

1、应用范围更宽，离网系统只能脱离大电网而使用，而微网系统则包括了离网系统和并网系统所有的应用，包括以下多个工作模式：

（1）当有电网或者发电机时，太阳能如果能量不足，光伏系统可以并网和电网同时工作，为负载提供能量。

（2）当有电网，光伏发电超过负载功率时，可以选择“自发自用，余量上网”的工作模式，也可以选择“自发自用，余量储存”的工作模式。

（3）当有电网，在电价峰值时，可以选择光伏和蓄电池同时供电的工作模式。为用户节省电费。在电价谷值时，可以选择市电为蓄电池充电 和为负载供电的工作模式。

（4）当有电网或者发电机时，但系统电压不稳定，PCS双向变流器可以稳定交流母线电压，为用户提供安全的用电环境。

（5）当和发电机组成微网系统时，并网逆变器，双向变流器和发电机可以同步工作，发电机可以选择给蓄电池充电，也可以不充电。

（6）没有电网和发电机，系统可以工作在纯离网模式下。

2、系统配置灵活，并网逆变器可以根据客户的实际情况选择单台或者多台自由组合，可以选择组串式逆变器或者集中式逆变器，甚至可以选择不同厂家的逆变器。并网逆变器和PCS变流器功率可以相等，也可以不一样。而离网逆变器只能安装在一个地方，大型系统中电缆要配置很多，造价高，损耗比较多。

3、系统效率高，微网系统光伏发电经过并网逆变器，可以就近直接给负荷使用，实际效率高达96%，双向变流器主要起稳压作用。而离网逆变器系统，光伏发电要经过控制器，蓄电池，逆变器和变压器才能到达负载，蓄电池充放电损耗很大，光伏发电实际利用效率85%左右。

4、带载能力强，微网系统并网逆变器和双向变流器可以同时给负载供电，带载能大可以增加一倍。在有电动机等感性负载的系统中，启动功率一般是额定功率的3-5倍，工频离网逆变器最大超载150%，还必须增加1倍的功率。而微网逆变器本身也可以超载150%，加上并网逆变器和双向变流器同时工作，不需要再增加设备，可以节约初始投资成本。

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