智能微电网分布式电源 的综合控制策略 智能微电网分布式电源的综合控制策略 典型的智能微电网结构： 组成：微电源、储能装置、控制器、负荷 馈线 A 、 C ：重要负荷、敏感负荷 馈线 B ：相对不重要负荷 能量管理系统：实现对整个微电网系统的 综合分析与控制 潮流控制器：对微电源的就地控制 主从站控制方式： 智能微电网分布式电源的综合控制策略 孤岛状态时：一个微电源以主 孤岛状态时：一个微电源以主 站的方式提供参考电压和频率，其他 微电源以从站的方式运行在恒功率模 式提供恒定出力 离网状态时：具有恒压恒频控 制的微电源作为主站模式提供电压和 频率支持。 控制目的： 1. 保证微电网平稳运行，保证能源利用效率和电能质量 具有恒功率控制的微电源作为从站模式能最大效率的保证能源利用率， 通过控制微电源出力，使微电源按照最大功率出力，保证了能源的利用效率， 保证控制可靠性 现在智能微电网控制策略发展的趋势是无需数据通信环节的各类型分布 式电源间的主从控制的微电网控制策略，大幅度提高了不确定性能源的利用 效率。 3. 保证并 / 离网切换的平稳运行 智能微电网分布式电源的综合控制策略 微电网联网预同步控制器： 比例积分环节环作为同步补偿 器，负责微电源输出的电压幅值和 相角以及频率的预同步过程 传感器检测到的数值应在该范 围内，从而保证微电网并入大电网

水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 理 功能，强化分布式电源的国 - 网 - 省 - 地纵向管理， 实现分钟级数据采集功能，试点建设县域分布式光伏 功率预测与监视系统。 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 方法。 提升新能源功率预测水平和气象预测预警水平，加 强 风电、光伏预测功能建设。 风电、光伏预测功能建设。 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提 升 分布式电源调节能力。 国 调 中 心 2 年 重 点 工 作 设 备 部 2 年 重 点 工 作 相关政策 升级，新能源发电装机成为第一大电源；分布式、微网加快发展，跨省区输电继续增长；火电灵活性改造全面实 施 , 新能源主动支撑、虚拟电厂、柔性输电、系统安全运行和控制等技术逐步成熟并推广应用。 2031-2045 年 是建设 期 ，新型电力系统基本建成，新能源逐步成为电量供应的主体，主动承担系统调节和电力保障责任；分布式、 微网 和综合能源网络广泛存在，就近消纳以新能源为主的分布式电源；“西电东送”趋于饱和，大电网发展步入稳定

水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 理 功能，强化分布式电源的国 - 网 - 省 - 地纵向管理， 实现分钟级数据采集功能，试点建设县域分布式光伏 功率预测与监视系统。 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 方法。 提升新能源功率预测水平和气象预测预警水平，加 强 风电、光伏预测功能建设。 风电、光伏预测功能建设。 研究分布式资源安全接入的实现方法，研发适应分布式 资源高比例接入的边缘终端扩展应用支撑模块。 开展台区级低压分布式电源功率自主平衡试点，提 升 分布式电源调节能力。 国 调 中 心 2 年 重 点 工 作 设 备 部 2 年 重 点 工 作 相关政策 升级，新能源发电装机成为第一大电源；分布式、微网加快发展，跨省区输电继续增长；火电灵活性改造全面实 施 , 新能源主动支撑、虚拟电厂、柔性输电、系统安全运行和控制等技术逐步成熟并推广应用。 2031-2045 年 是建设 期 ，新型电力系统基本建成，新能源逐步成为电量供应的主体，主动承担系统调节和电力保障责任；分布式、 微网 和综合能源网络广泛存在，就近消纳以新能源为主的分布式电源；“西电东送”趋于饱和，大电网发展步入稳定

空调温度设置不当易生病 1 3 2 4 16°C 不良使用行为导致浪费空调 30% 的电 费 16°C 园区场景 - 插座使用痛点 宿舍内电源插座不授控（大功率电 器） 办公室电源插座不受管控（时间 / 功率） 公共区域电源插座管控受限（时间） 不受控使用插座易出故事 1 3 2 4 无使用时间及负载限制易发生安全隐患 园区场景 - 灯光使用痛点 洗手间灯光不受管控（时 多种应用功能结合，杜绝不良使用空调行为，达到 30% 的有效节 能 解决方案 - 温控设备 壁挂式空调 / 柜机空调 / 吸顶式空调 中央空调 室温检测 APP/WEB WiFi 通信 16A 不支持通断 室温检测 电源通断 室温检测 APP/WEB APP/WEB WiFi 通信 WiFi 通信 传感器互联 ( 网关 ) 16A 10A 不支持通断 温控器 室温检测 APP/WEB WiFi 通信 多种控制方式相结合，多场景多类型设备管理，随时撑控电能消耗 定时管控 针对使用场所及人群活动时间规 律，设置基于时间来控制照明及 电源插座的开关，做到规定的时 间开启，非规定的时间无法开启， 杜绝浪费用电。 联动管控 针对复杂无规律的人群活动场 所，通过传感器 ( 人体感应 / 光 感 / 门窗磁 ) 触发照明及电源插 座的开和关，有效灵活的使用 设备。 安全管控 针对公共区域或无人区域的大功率 电器及照明灯具进行安全管控，杜

时速断保护误动并失去选择性 ；四回导致重合闸不成功。 电压问题 ：一是分布式电源启停的影响 ，二是分布式电源供 电间歇性的影响。 电能质量问题 ：分布式发电通过电力电子逆变器并网 ，易产 生谐波、 三相电压 / 电流不平衡 ；输出功率随机性易造成电网 电压波动、 闪变 ；分布式电源直接在用户侧接入电网 ，电能 质量问题直接影响用户的电器设备安全。 质量问题直接影响用户的电器设备安全。 其他问题 ：短路电流问题 ，通信计量问题 ，孤岛问题等。 分布式电源传统并网方式存在一定局限 中国目前大多采用微网的概念作为分布式电源的并网形式 ， 它能够很好地协调大电网与分布式电源的技术矛盾 ，并具 备一定的能量管理功能 ，但微网以分布式电源与用户就地 应用为主要控制目标 ，且受到地理区域的限制 ，对多区域、 种通过先进信息通信技术和软件系统 ，实现 DG 、 储能系统、 可控负荷、 电动汽车等 DER 的聚合和协调优化 ，以作为一个特殊电 厂参 与电力市场和电网运行的电源协调管理 系统。 关键点 ：“聚合”和 “通信” “ 聚合” ： DER 与控制中心的双向通信 “通信” ：各种 DER 聚合起来协调优化 通过智能调控、 通信技术整合各种形式的分

电调度矛盾等电力供需不平 衡矛盾非常严重。传统发电机组的调峰能力不足，严重影 响电力系统的安全稳定运行。 分布式电源传统并网方式存在一定局限 中国目前大多采用微网的概念作为分布式电源的并网形式， 它能够很好地协调大电网与分布式电源的技术矛盾，并具 备一定的能量管理功能，但微网以分布式电源与用户就地 应用为主要控制目标，且受到地理区域的限制，对多区域、 大规模分布式能源的有效利用及在电力市场中的规模化效 及拒动；二会导致本线路保护误动；三会导致相邻线路的瞬 时速断保护误动并失去选择性；四回导致重合闸不成功。 电压问题：一是分布式电源启停的影响，二是分布式电源供 电间歇性的影响。 电能质量问题：分布式发电通过电力电子逆变器并网，易产 生谐波、三相电压 / 电流不平衡；输出功率随机性易造成电 网电压波动、闪变；分布式电源直接在用户侧接入电网，电 能质量问题直接影响用户的电器设备安全。 其他问题：短路电流问题，通信计量问题，孤岛问题等。 power plant, VPP ）是一 种通过先进信息通信技术和软件系统，实现 DG 、储能系统、可控负荷、电动汽车等 DER 的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参 与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。 关键点：“聚合”和“通信” “ 聚合”： DER 与控制中心的双向通信 “ 通信”：各种 DER 聚合起来协调优化 风电 虚拟电厂 光伏 充电桩 普通负荷 柔性负荷 火电

储能设备 + 可控 负荷 虚拟电厂概念自 1997 年提出以来，受到了欧洲、北美和澳洲多国广泛 关注。近年来，随着信息通信技术 (ICT) 、 分布式协调控制技术和 智 能计量技术的提高，分布式电源、储能、电动汽车的快速发展，虚 拟电 厂正在进发出新的生命与活力。 3 能量流 信息流 电网 重明 D 作三 微网 虚拟电厂 控制中心 光伏发电 储能 电采暖 源 型 虚拟电厂 供应侧 资 源 型 虚拟电厂 混合资源型 虚拟电厂 自用型 分布式电源 自用型 分布式电源 公用型 分布式电源 公用型 分布式电源 发电侧 储能 发电侧 储能 用户侧 储能 用户侧 储能 6 调峰 / 调频 电源侧 / 负荷侧 智能运维 / 能效评 估 未来发展 电力 辅助服务 电能量交易 辅助服务 用户 在市场上潜力方面，随着综合能源业务蓬勃发展，分布式资 源规模逐渐庞大。以华北区域为例，其中可调负荷资源约 5000 万千瓦；用户侧储能资源约 100 万千瓦；电动汽车约 600 万辆；分布式电源装机规模超 6000 万千瓦。 发展趋势 随着辅助市场及现货市场的逐步开放，虚拟电厂会逐步向着 分散控制混合型虚拟电厂发展，资源接入种类与交易品种会 逐渐增多，运营方式也将向规模化、多样化、智能化转变。

》一、背景 · 电力系统将呈现新能源为主导，大 电网、直流电网与微电网等多元电 网并存的形态。 · 新能源发电成为电量主体，全面具 备电压支撑 / 频率响应能力，常规 电 源转变为系统调节性电源；电 力与 多种能源灵活转化、联合控 制、互 补应用，与工业、建筑、 交通等领 域实现深度融合；储能、 柔性负荷 成为多时间尺度调峰的主要手段 · 电力系统将呈现新能源与常规能 源并重，交直流输电、各级电网 》二、新型电力系统演进路径 新型电力系统两大演进路径 路径 1 低碳演进路径 路径 2 零碳演进路 径 -◆ 当 前 2030 年 现状 ( 电源结 构、电量 结构、电 网形态、 负荷特性 等 ) 2060 年 推荐目标场景 及演进路径 行业 2060 碳中和，碳排放 为 0 2030 年 目 标场 景 路径 选择 情况，可从电能需求、 保供手段和制氢来源三方面进行分析： 口 降低电力保供压力：未来如果氢能和用氢 / 氢基负荷得以较好发展，将会减少电能消费的需求。 口 新增保供电源：氢燃料电站和氢燃机发电技术发展成熟，具有快速启动调节特性。 口 增加新能源非电消纳途径：主要用于在源端以非并网形式 ( 至少为非功率交互形式 ) 进行独立绿电制氢。 OH·HO ly·CO -OIy*

随着全球能源危机、用能增加以及新能源技术 的增加 ，新能源发电越来越广 ，并逐步形成新型 能 源与电力市场 ，但新能源的能量密度普遍偏低 ， 进 行大功率发电还需要挑选适合的位置场地， 因 此属 于间歇式电源。而微电网技术的提出 ，为高 效利用 这些新能源电力提供了重要的技术方向。 第一部分 多因素共驱 微电网 潜力凸显 电价上涨 ： 企业用电降 本需求持续增强 > 电力价格市场机制持 分布式电源的市场主体地位。 政策持续加码 微电网 扬帆成长 背景与 需求 03 伸拓展。 优化 企业用能 确保能源 电力安全 促进 新能源消纳 满足发展 电力需求 光储充 微电网 企业角度 迫切需 求 背景与 需求 02 微电网及应用场景 包含微电网组成、微电网的运行模式、组成设备和 应用场景等。 第二部分 微电网系统 : 由分布式电源、 储能装置、 实现智能控制风力发电机进行刹车停机 ，确保风力发电机在异常工况下的安全。 力发电机组将风能转换为交流电能 ，风 力发电机输出的幅值、 频率均不稳定的 交流电 ， 经过控制器整流成直流电后 输 出给逆变电源 ， 由逆变电源转换成 幅值、 频率均稳定的交流电 ， 经过电度 表计量 后 ， 直接馈入直流电逆变为 AC380V 、 50Hz 的三相交流电 微电网 -- 风 电 电化学储能系统主要由电池组、

企业需要配置一定规模的储能系统作为电能的 “蓄水池” ，平 抑电能供给波动；还可以作为应急的后备电源；也可以通过峰谷价差套利；另外在大电网供电紧张时需求响应， 反向 “卖电”给电网公司；电动汽车普及带来的大量充电需求，可通过配置储能系统降低扩容需求，降低电力资产投资， 柔性 扩容。 因此，未来企业内部的电网将由源（市政电网、 分布式电源）、荷（充电桩之类的可控负荷）、储能、 控制中心组成一个小型发、配、用“微电网”系统， 下。 不同用电负荷密度情况中，用电负荷到达 20MW ， 对应中心城区供电范围为 1-5km² ; 乡村 地区为 20- 200km² 。 明确分布式电源为“接入 35kV 及以下电压等级， 位于用户附近，就地消纳为主的电源”。 包括分布式发电和储能。 基本特征之“微型” 满足要求 满足要求 微电网系统要素 经济运行 电能质量调节 需量管理 中央空调负荷 电机负荷 工业负荷 针对消防设备的电源进行实时的监控， 通过检测电压、电流、开关状态等有关 参数，判断消防设备的电源是否处于正 常工作状态的监控系统； 一旦火灾发生 时，确保消防设备的正常运行。 AFPM 消防设备 电源监控 监测各电气接点、母排温度并实时预警； 实时监测 0.4kV 馈线漏电电流，异常时报警； 实时监测消防设备的电源状态，发生异常时报警； 实时监测厂区