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4个项目案例告诉你微电网的优势究竟在哪

2017-10-13 16:26:22 施耐德电气　点击量：评论 (0)

内容概要微电网有以下优势：能源可靠性：微电网能够独立于主电网，实现自给自足，从而实现弹性供电能源易获取：在无法接入主电网的情况下，以合理的成本获得能源能源独立：通过整合更多可再生发电方式来减少化石

内容概要

微电网有以下优势：

能源可靠性：微电网能够独立于主电网，实现自给自足，从而实现弹性供电

能源易获取：在无法接入主电网的情况下，以合理的成本获得能源

能源独立：通过整合更多可再生发电方式来减少化石燃料消耗

能源成本优化：利用能源灵活性优化能源结构和电网平衡

本文探讨了微电网能够带来的优势，并提供了相关微电网项目的实例。

能源可靠性

微电网能够独立于主电网，实现自给自足，从而实现弹性供电。

在一些地区，由于恶劣天气事件造成的停电事故不断增加。2003年8月，一次大面积停电造成美国东北部和加拿大东部地区大约5500万人断电。而2012年7月，印度发生的世界上最大的断电事故影响的范围更大，造成该国一半人口断电。不久之后，飓风“桑迪”袭击了美国东部，导致800万客户断电。

美国列克星敦研究所（LexingtonInstitute）称，由于美国电网的供电弹性问题，平均每天至少有50万人受到停电影响，每年造成损失达1190亿美元。

微电网能够独立于主电网，实现自给自足，从而提高了供电弹性。当主电网遇到重大问题时，微电网能够快速解耦，并仍然可以继续从地方电源供电。由于地方生产、储电容量和瞬时状态的影响，这种自主供应可能受到限制。然而，借助微电网的地方管理系统，可以对负载优先级进行优化管理，控制策略也可以得到相应调整。

此外，在问题风险可预测的情况下（比如预报有强风暴），可以通过有意采取预防策略为微电网做好准备，例如减少非重要负载、准备进行待调度的地方发电，以及为电池充电以提高系统未来的弹性。

当微电网本身出现问题时（例如，其中之一的电源遇到问题或正在进行维护），微电网能够进行备份，并自动进行重新配置。

图1 Oncor校园微电网

参考一个校园微电网的实例：

概况：超过100英亩的系统运营服务设施

挑战：

1.提升电网容量和可靠性

2.利用现有资源

3.利用灵活的动态微电网技术

4.监测和优化分布式能源（DER）

5.运营两组太阳能光伏阵列、一台微型涡轮机、两个储能系统以及四台现有发电机

解决方案：Oncor的创新型系统包括四个相互连接的微电网，并使用九个不同的DER，其中包括基于逆变器的资源和非基于逆变器的资源，这些资源可以与主公用电网断开，也可以重新连接到主公用电网上。微电网控制器和运营软件可以提供信息、通信和控制，通过优化协调负载、发电和存储，将能源灵活性的价值转化为经济价值。

结果：

在从并网模式切换到离网模式时，控制器可以保护操作，并方便切换，以确保关键负载能够获得可靠的电源。

它能够根据需要，实现从单微电网到多微电网协同工作配置的无缝过渡。

通过采用容错方法，设备可以储存来自电网馈电或设施的任一发电来源的电力。

基于云的用于经济负荷分配和DER预测的平台，进一步优化了供电并提高了供电的智能水平。支持多种用例，并且还使用行业标准通信协议，创建了微电网与公用电网之间的连接。

图2米拉马尔海军陆战队航空站关键任务微电网

参考一个关键任务微电网的实例：

概况：占地3,500英亩的米拉马尔海军陆战队航空站运行和维护设施

挑战：

1.该航空站的关键设施必须持续不间断运行，即使公用电网被危害或受损时也不能受到影响。

2.设计必须具有可扩展性，以便在用电高峰期间为设施供电和进行电力管理。

3.设计必须纳入可再生资源、采用先进的智能电网控制系统并具备需求响应能力。

4.该航空站努力成为一个“净零能源设施”，也就是说，其在一年中生产的能源要与消耗的能源一样多。

解决方案：米拉马尔的创新型系统包括现有的能源资源（如垃圾填埋气、太阳能光伏发电和储能系统）以及一座升级后的7兆瓦发电厂（主要使用垃圾填埋气发电）。微电网控制器和运营软件可以提供态势感知、通信和控制，通过优化协调负载、发电和存储，将能源灵活性的价值转化为经济价值。该系统包括对电力控制系统的升级和集成。

预期结果：

该项目计划于2018年7月前完工。

届时，微电网将能够在与电网分离的情况下为设施供电。在与主电网连接时，微电网将通过需求响应与电网智能交互。

微电网将增强和扩展现有现场可再生能源的功能：1.6MW太阳能光伏发电和3.2MW垃圾填埋沼气发电。

目前，该航空站目前所使用的可再生能源比例为50％，而目标是到2019年达到75％，且最终目标是达到净零能源状态。