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美国国家可再生能源实验室(NREL)建立了包含三个子微电网的交直流混合微电网平台,在此基础上进行了各种分布式发电系统的可靠性测试、并网技术研究,并在此基础上参与了美国分布式发电和微电网相关的导则制定工作[62]。
微电网在全球范围内发展迅速,中国、韩国、新加坡以及部分南美与非洲国家和地区也相继建立了微电网实验平台,近期建设的微电网平台多呈现出结构复杂、电源类型多样、控制和能量管理功能更完善等特点。天津大学在国家973 计划项目“分布式发电供能系统相关基础研究”的支持下建立了天津大学微电网实验平台(Tianjin University MicrogridTestbed, TUMT)。该实验平台主要有以下特点:
(1)分布式电源和储能种类丰富,包括光伏、风机、燃料电池、微型燃气轮机等多种分布式电源,以及铅酸电池、锂离子电池、超级电容、压缩空气、液流电池、飞轮、制氢等多种储能设备。
(2)拓扑灵活多变,运行场景丰富,可根据实验和工程测试的需求改变拓扑结构,模拟数十种不同的运行场景。
(3)保护、监测、控制与能量管理等功能完善。基于该实验平台,在分布式电源和储能运行特性、分布式电源和储能的协调控制、微电网模式切换、故障特性和保护等方向进行了大量实验研究,并取得了一定的成果。
7 结论
随着微电网技术的成熟和发展,微电网将不再局限于实验平台和示范工程,将会在实际应用中发挥更大的价值。未来微电网的结构将趋于复杂,交直流混合型微电网的形式将更为多见,由多个用户级的微电网组成公共微电网并网的情况将成为常态。
微电网从局部解决了分布式电源大规模并网时的运行问题,同时,它在能源效率优化等方面与智能配电网的目标相一致,是智能配电网的重要组成部分。对用户,微电网除了提供电能外,充分发挥其供冷、供热、供气(氢气、合成天然气等)的能力,将进一步提高终端能源的利用效率;对电网,随着电力市场的完善、需求侧响应技术的发展,微电网将更多的参与配电网的调度,提供多种辅助服务。
上述问题都将对未来微电网的规划设计、优化运行、控制保护等多方面提出新的要求,有待进一步研究与探索。
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