摘要：随着国民经济的发展，电力需求迅速增长，电力部门大多把投资集中在火电、水电以及核电等大型集中电源和超高压远距离输电网的建设上。形成了以大机组、大电网和高电压为主要特征的集中式单一供电系统。与此同时各种弊端不断浮现，而微电网的出现较好的解决了这些弊端。文章主要介绍了微电网出现的背景，分析了微电网的属性，阐述了我国的发展现状以及发展前景。
关键字：单一供电系统 微电网 发展现状 发展前景
1微电网出现的背景
一方面，随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益凸现，尤其近几年来世界范围内接连发生几次大面积停电事故，其缺陷充分暴露出来。成本高，运行难度大，难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。
另一方面，随着现今社会对能源需求的增加，可供利用的煤炭、石油等一次能源越来越少，而且诸如煤炭、石油、核电等在发电过程中都会对环境造成严重污染。环境问题以及能源危机已成为当今世界的两大难题，人们越来越关注生态环境的保护以及能源的可持续发展。为保护环境，避免能源危机，开发可再生能源成了新兴的研究课题。
一次能源的日益枯竭，环境的恶化。大电网自身的缺陷以及全球电力市场化改革的进行，为了解决分布式电源与大电网的融合问题，微电网应运而生。
2微电网的概念
“微电网也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，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。”
3微电网的特点、优点及影响
3.1微电网的特点
独特性:微电网是由微型电源及负荷构成的小型电力系统，与大系统的主要区别在于其灵活的可调度性。
多样性:微型电源的组成多种多样，既有传统电源，又有可再生能源。
可控性:根据运行工况的不同，微电网可以选择不同的运行方式，完善的控制策略使得微电网的可靠性得到提高，安全性得到保障。
交互性:作为具备独立发电设备的微电网可以在必要时对主网提供有力支撑:同时主网也可以向微电网提供电能。
独立性:微电网在一定条件下可以独立运行，在一定基础上保障了本地的用电需求。
3.2微电网的优点
微电网可以提高电力系统的安全性和可靠性，使电网在受到自然灾害和外力破坏时依然能够对重要负荷持续供电，从而减少或降低带来不必要的经济损失，有利于电力系统抗灾能力建设。
微电网中分布电源的对接主要对接可再生能源，以清洁能源为主，而且可以对接多种可再生发电方式。微电网系统内部就能够实现电源和负荷一体化运行，对于可再生能源发电而言也能够实现并网消纳，提高整个微电网系统的利用率。
微电网可以提高电能质量，可以在微电网范围内有效解决电压、谐波问题，避免分布式电源对周围用户电能质量直接影响。
微电网可以尽量就地平衡分布式发电电能，有助于可再生能源优化利用和电网节能降损延缓电网投资，降低网损，有利于建设节约型社会。
微电网可以扶贫，是指运用微电网技术为偏远及落后地区供电，帮助其解决补贴不到位和基础设施缺失的问题，有利于社会主义新农村建设。从本质上说，微电网实际上是一种福利化的扶贫手段。
3.3微电网影响
对发电、输电系统的影响在于，对新建集中式发电厂和远距离输电线的需求减少。
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对配电系统的影响在于，配电系统将发生根本性的变化，即配电系统将从一个辐射式的网络变为一个遍布电源用户互联的网络，配电系统的控制和管理将变得更加复杂，配电变电站将成为“有源变电站”。
对整个电力行业的影响在于，微电网及DG的普及将对电力市场的走向和最后格局产生深远的影响。
4我国的微电网研究现状
我国对微电网的研究尚处于起步阶段，在国家科技部“863计划先进能源技术领域2007年度专题课题”中已经包括了微电网技术。目前清华大学、中科院电工研究所、天津大学、河海大学、东南大学等单位相继开始了对微电网的研究。目前国内对微电网的研究取得了一定的进展，但与欧洲、美国及日本等研究机构、制造商、电力公司组成的庞大研究团队相比，我国在研究力量和取得的成果上仍与之存在较大的差距，因此有必要进步 开展微电网关键技术的研究，促进微电网在我国的应用。
5发展前景
（1）微电网是中国发展可再生能源的有效形式。
“十一五”规划已将积极推动和鼓励可再生能源的发展作为中国的重点发展战略之一。一方面，充分利用可再生能源发电对于中国调整能源结构、保护环境、开发西部、解决农村用能及边远地区用电、进行生态建设等均具有重要意义;另一方面，中国可再生能源的发展潜力十分巨大。
（2）微电网在提高中国电网的供电可靠性、改善电能质量方面具有重要作用。
中国的经济已进入数字化时代，优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下，将地理位置接近的重要负荷组成微电网，设计合适的电路结构和控制，为这些负荷提供优质、可靠的电力，不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本，还可减少这些重要负荷的停电经济损失，吸引更多的高新技术在中国发展。
（3）微电网对于在中国发展热电联供有极大的指导意义。
目前，中国已建立了许多热电联供项目，而微电网研究中的资源配置与经济优化思想非常值得借鉴。如何就近选择合适容量的热力用户与电力用户组成微电网，并进行最佳的发电技术组合，对于中国提高能源利用效率、优化能源结构、 减少环境污染等具有重要意义。
（4）微电网与大电网间灵活的并列运行方式可使微电网起到削峰填谷的作用，从而使整个电网的发电设备得以充分利用，实现经济运行。
此外，对于中国已有的众多独立系统，在系统中加入基于电力电子技术的新能源并配以智能、灵活的控制方式，一方面可提高系统的智能化与自动化水平，另一方面也可为企业带来可观的经济效益。
通过上述分析可以清楚地看到，作为大电网的有效补充与分布式能源的有效利用形式，微电网已引起各国科学家的广泛关注。虽然将其实用化还有许多问题尚待解决，但毫无疑问，微电网的发展潜力十分巨大。
6结语
与传统的电力能源相比，微电网中所运用的新能源能够在不需要建设大型电网系统的情况下，进行远距离高效率的电流传输。不仅节省了电网系统的建设投资，而且功能上还有所增多。由于经济发展中对能源的过渡开采，使得矿石能源日益枯竭，加剧了能源危机，所以目前中国对于新型能源开发也越来越大。尤其是中国目前正处于社会经济的转型期，发展清洁、可再生的能源已成为中国发展的重点项目。因此微电网中所运用的风电、光伏和储能三种不同类型的发电装置能够不断推动中国电网系统的发展，因此要对其波动性进行分析研究。
从电力工业和政府监管机构的角度，可以看到微电网在整合电力用户附近小规模发电机组方面具有多种优势。以分布式发电现有的监管和经济框架为背景的微电网经济性分析指出，微电网可能在相当可观的能源需求方面具有多种经济效益。微电网的短期收益也有更多的可能性适用于长期发展。微电网可以直接促进其他节能减排措施的实施，减少家庭和办公用电需求，为社会带来更多效益。
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论文作者:高天辉,李煌,程嘉康,尹国华,王鑫祺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
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