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总之,微电网容量及电压等级的设计不仅受到系统所辖负荷的大小,所占地块面积和地理状况、气候环境条件、可再生能源等资源状况、分布式电源技术水平、输电距离等各种因素所制约,也受到微电网不同的孤网/并网运行方式的影响.当微电网需要接入外部大电网进行并网运行时,微电网容量即为并网容量,还必须将上级电网的负荷水平、网络结构、备用容量大小、系统的运行计划等因素,连同微电网内部的分布式电源类型、PCC交换功率限制等因素结合起来综合分析和权衡优化.
1.3微电网结构模式
微电网结构模式的确定是进行微电网规划设计的前提条件之一.一般来说,微电网结构模式是指微电网的网络拓扑结构,具体包括微电网内部的电气接线网络结构、供电制式(直流/交流供电和三相/单相供电)、相应负荷和分布式电源所在微电网的节点位置等.微电网系统中负荷特性、分布式电源的布局以及电能质量要求等各种因素决定了微电网的结构模式,也在一定程度上影响了微电网采用何种供电方式(交流、直流或交直流混合).微电网采用的供电方式是其网架结构设计的决定性因素之一.因此,微电网按供电制式可以划分为交流微电网、直流微电网和交直流混合微电网3种不同类型的微电网结构模式.然而,不同供电制式结构的微电网具有不同的特征与优势.交流微电网要求各分布式电源、储能装置和负荷等均须连接至交流母线,从而具有不用改变原有电网结构以及原配电网改造为微电网网架结构时较为容易等优势;直流微电网要求各分布式电源、储能装置和负荷等均须连接至直流母线,减少了电力变换环节而具有提高电能利用率、无损耗及无频率控制难等优势,但也面临改造原有电网及各种交流设施的重大困境;而交直流微电网包含有交流和直流两种母线,从而实现了分布式电源、储能装置和负荷分别接入各自同供电制式的母线,具有结构灵活多样、负荷密度大、优势互补等特点.
目前,欧盟和美国等发达国家和地区已建设的各种不同微电网实验系统和微电网示范工程,都体现了世界范围内对微电网不同结构的研究探索.由此可见,微电网结构模式的设计规划应遵循因地制宜、因时制宜的原则,按照安全可靠、经济适用以及灵活运行、就近配置的设计要求,综合分析所辖负荷分类特性、供电半径范围以及当地各种能源状况(尤其各种可再生能源)等多方面因素,并确定出微电网的容量、供电制式和接线方式,继而完成微电网的总体网络结构模式设计.
2、微电网的关键技术
微电网的关键技术主要包括:微电网的优化设计、微电网的运行控制、微电网的保护及微电网的经济运行.
2.1微电网的优化设计
微电网的优化设计通常是在满足微电网系统的稳定运行和所辖负荷需求的条件下,通过优化选择系统结构及电源配置(电源的种类、数量、选型及容量配置),实现和满足微电网系统在规划期间的安全稳定运行和最小化的系统投资成本目标.微电网优化设计主要包括可再生能源与负荷需求分析、优化设计建模及优化算法等3个方面的内容.
1)可再生能源资源与负荷需求分析
可再生能源资源与负荷需求分析指对可再生能源资源和电力负荷的时间分布和空间分布进行准确的分析,为微电网系统优化设计提供可靠的决策数据,是微电网系统优化设计的基础.该分析主要是根据全年历史数据中风速、光照强度和负荷的统计信息与分布特性,结合预测方法对风速、光照强度和负荷的全年变化信息进行模拟.
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