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微电网储能系统介绍

时间：2022-11-09 11:49:06

微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

微电网涉及电力系统发电、储能、配电、用电、调度、通信六大领域，它可以工作在并网和孤网两种模式下，具有高度的可靠性和稳定性。微电网可以并网运行，也可孤岛运行，整个系统的设计偏向于即插即用，提高供电灵活性与可靠性；储能微网还可以作为备用电源，运用其黑启动功能；另外还可以通过本地的能量管理系统，参与主网的调节。

微电网的应用

微网的应用市场主要分为以下四个方面：

1、家庭微网：这种市场应用目前在国内还比较局限，光储充一体化的微网居多。

2、工业园微网：这一块的应用比较广泛。

3、海岛微网：在海岛上发展光伏和风力发电，解决海岛用电稳定性和安全性。

4、偏远/无电地区微网：建设微型多能源互补电网，解决偏远地区无电供应的问题。

一、微电网的类型

1.交流微网

交流微网主要是分布式能源通过AC母线的耦合技术，将风力发电、柴油发电、光伏以及储能接入到系统中，最终整个系统通过智能配电柜连接到大电网，组成一个简单的交流微网。这种交流微网的应用在目前微网储能的应用或项目中是非常典型的，而且技术方面相对也比较成熟，应用非常灵活。在所有储能微网技术这一块，设备供应商或者系统集成商要实现系统集成相对比较容易。

交流微网这个类型比较适合于海岛微网。因为在海岛比较宽阔的地带，可以通过光伏做能量的补充，加上储能系统，当负载消耗不完的时候，余电可以先进行储能，到晚上再给负载供电。当整个系统在阴雨天光伏也无法发电的时候，可以考虑加入一台柴油发电机，将其作为备用电源来使用。

交流微网的特点：

1、交流微网的系统设计可支持并网运行，也可脱离电网运行。

2、整个系统接入功率范围大，设计比较灵活，可接入光伏能源、风力发电、超级电容及其他类型的储能电池系统。

3、支持梯次电池的应用，电池接入多分支，减少电池组并联。

4、整个交流系统微网可以做成实现光伏、储能、电池一体化的集装箱设计方案。在容量比较小的场合，储能电池占的面积比较大，如果系统装置放在某个特定区域没有空间的时候，可以加个集装箱放在户外，整体打包。

交流微网的关键技术：

1、微网能量管理策略，通过管理微网内负荷的运行状态，是微网经济可靠运行。要组成微网，少不了后台做能量管理调度和策略管控。

2、并离网无缝切换技术，保证微网内重要负荷的供电可靠性，对大电网的安全可靠运行具有重要作用。

3、VSG功能，增加系统惯性，维持系统的电压和频率的稳定。

微电网储能系统介绍

2.直流微网

直流微网主要应用于电动汽车充电站、工商业园区及一些应急供电的场合。

系统组成主要考虑两点：

1、发挥光伏的最大作用。因为微网中光伏和储能板块是不可缺少的，而且储能是整个微网设备的核心组成部分。光伏发电一般是直流电，将光伏发的直流电通过中间装置并入到直流母线，将电池通过中间的直流变换器接入到系统，这样光伏发电就不需要逆变之后再整流回来给电池充电，整个系统的转化效率就会非常高。

2、目前电动汽车的充电技术主要采用交流充电桩或者直流充电桩，这类充电桩的能量来源于交流电，搭建一个直流微网将能量流动通过直流充电DC的变换，直接给电动汽车充电，最大化提高系统的转化效率和利用效率。整个系统通过储能变流器跟电网连接，起到互补的作用，当光伏能量不足或者负载供电、直流源等类似的负载需要供电时，就可以通过电网取电；当光伏发的电消耗不完时可以余电上网。

直流微网的特点：

1、直流微网采用直流母线的耦合技术，减少交直流变换损耗。

2、充分利用光伏发电，做到微网系统的功率平衡。

3、最大化减少电网侧的配电容量，因为很多负载要供电时从电网取电，电网侧的变压器配置容量会非常大，如果直流负载很多，就可以采用直流微网这种方案来解决。

4、作为简单的应急电源，这种应急电源做不到像常规的UPS那种无缝供电切换，但是切换延迟可以控制在15毫秒以内。

直流微网的关键技术：

1、能量管理系统，通过一套软件进行系统能量的策略把控和调度。

2、直流变换器阻抗匹配技术，该阻抗匹配电路能够减小滤波电路和输出负载变化时对该变换器谐振电路谐振频率的影响，使工作时该变换器谐振电路的谐振频率仅在一个宽度较小的频率区段内变化，以此保障该变换器的高转换效率和简化该变换器的控制电路。

3、分段母线的分布式协同控制技术，确保协同的稳定性和系统的适应性。

3.交直流混合微网

微网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

微网涉及电力系统发电、储能、配电、用电、调度、通信六大领域，它可以工作在并网和孤网两种模式下，具有高度的可靠性和稳定性。微电网可以并网运行，也可孤岛运行，整个系统的设计偏向于即插即用，提高供电灵活性与可靠性；储能微网还可以作为备用电源，运用其黑启动功能；另外还可以通过本地的能量管理系统，参与主网的调节。