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【剖析】歐洲的微電網(wǎng)系統(tǒng)

來源:網(wǎng)絡

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:微電網(wǎng),智能電網(wǎng),分布式能源

      近年來,微電網(wǎng)以其清潔性,能量的多元性,穩(wěn)定性受到歐盟的普遍重視。作為世界上投資力度大,參與國家多,涉及范圍廣的政府科技計劃之一的歐盟第五研究框架(1998-2002)和第六研究框架(2002-2006),資助了微電網(wǎng)關于分布式能源建模和分析,微電網(wǎng)并網(wǎng)及獨立運行的控制策略和算法,多個微電網(wǎng)并列運行等研究。

      2005年,歐洲提出Smart Power Networks概念。

      歐盟第五框架計劃(5th framework program,1998-2002),專門撥款450萬歐元,由希臘雅典國立大學(NTUA)領導,來自歐盟12個國家的組織和團體參加,成員包括希臘、法國、葡萄牙的電力公司和EmForce、SMA、GERMANOS、URENCO等著名公司,以及Labie、INESC Porto、theuniversity Mancherster、ISET Kassel與Ecole de mines等大學和團體,并在雅典、曼徹斯特、ISET等地建立了微電網(wǎng)的實驗平臺。

      該研究項目的重心是如何將各種分散的小電源連接成一個微電網(wǎng),并實現(xiàn)與配電網(wǎng)的連接。該項目已完成并取得可一些頗具啟發(fā)意義的研究成果,如可用于逆變器控制的低壓非對稱微電網(wǎng)的靜態(tài)和動態(tài)仿真工具、孤島和互連的運行理念、基于代理的控制策略、本地黑啟動策略、接地和保護的方案、可靠性的定量分析、實驗室微電網(wǎng)平臺的理論驗證等。網(wǎng)對大電網(wǎng)的影響等內(nèi)容。

      歐盟第六框架計劃(6th framework program,2002-2006年)資助850萬歐元,繼續(xù)由希臘雅典國立大學領導,同Sinmens、ABB、SMA、ZIV、I-POWER、Anco、GERMANOS及EmForce等公司合作,重點研究多個微電網(wǎng)連接到配電網(wǎng)的控制策略、協(xié)調(diào)管理方案、系統(tǒng)保護和經(jīng)濟調(diào)度措施,以及微電網(wǎng)對大電網(wǎng)的影響等內(nèi)容。

      歐盟采用的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

      該結(jié)構(gòu)也是通過電力電子裝置接入分布式電源,考慮了分布式電源 即插即用的要求。

      歐盟對微電網(wǎng)的進行研究的指導思想是能源,環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展希望將盡可能多的小型分布式電源集成到配電網(wǎng)絡中,提高一次能源的利用率,減少廢氣排放。歐盟的微電網(wǎng)允許向主網(wǎng)輸出電力,這點跟CERTS微電網(wǎng)相比有所不同。

      歐盟所建立的實驗平臺及示范項目相對于其他對微電網(wǎng)研究較早的美國、日本來說,數(shù)量較多。歐盟相繼在雅典、德國、法國等國家建立的微電網(wǎng)實驗室,針對微電網(wǎng)不同方面的技術進行研究和驗證。這些研究涉及到微電網(wǎng)的運行、控制、保護、通訊、多微電網(wǎng)協(xié)同、經(jīng)濟性評估等方面。如雅典國立大學建立的NTUA微電網(wǎng),其主要是為了研究微電網(wǎng)中的控制策略,微電網(wǎng)運行模式切換及對微電網(wǎng)經(jīng)濟性的評估,同時驗證微電網(wǎng)的上層調(diào)度管理策略。NTUA微電網(wǎng)實驗室,如圖1所示,是單項的微電網(wǎng)系統(tǒng),實驗結(jié)果具有一定的局限性。

      德國卡塞爾大學的太陽能技術研究所Demotec微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括幾個小型微電網(wǎng)系統(tǒng),可以實現(xiàn)整個微電網(wǎng)的重構(gòu)和優(yōu)化,如圖2所示。DeMotec微電網(wǎng)主要用來示范聯(lián)網(wǎng)和孤島模式無縫切換,不同負荷突和分布式電源輸出波動對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響等。

      

      西班牙巴斯克地區(qū)的畢爾巴鄂市的Labein微電網(wǎng)則側(cè)重多微電網(wǎng)下的控制策略與通訊協(xié)議的研究,聯(lián)網(wǎng)運行時的集中與分散控制策略及電力市場中的能量交易。

      

      意大利米蘭市的CESI微電網(wǎng)側(cè)重不同類型發(fā)電設備與儲能裝置,可組成不同的拓撲結(jié)構(gòu)。同時多種通訊方式的采用,實現(xiàn)微電網(wǎng)上層控制,并進行微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)控制,電能質(zhì)量的分析等研究。

      

      與此同時,歐盟還在多個國家建立了微電網(wǎng)示范工程。如希臘愛琴海基克拉迪群島建立的Kythnos微電網(wǎng)示范工程,其為12戶居民提供供電。Kythnos微電網(wǎng)包含兩個子系統(tǒng),三相系統(tǒng)和單相系統(tǒng),分別為本地負荷和通訊設施供電。該微電網(wǎng)目前僅有孤島這一運行模式,主要為提高系統(tǒng)供電可靠性,上層調(diào)度管理,智能負荷管理等方面的研究。荷蘭的Continuon民用的微電網(wǎng)示范工程有200多住戶,系統(tǒng)采用光伏發(fā)電方式,Continuon微電網(wǎng)主要研究孤島模式下電能質(zhì)量的改善及含有儲能系統(tǒng)的微電網(wǎng)孤島運行性能測試。德國的曼海姆市的MVV微電網(wǎng)是一個多個微電網(wǎng)的長期試點,目標是進行用戶側(cè)負荷管理。2006年夏天兩個月時間內(nèi),20多戶家庭加入了“與陽光共浴活動,通過獲取光伏發(fā)電信息來調(diào)整負荷試驗。值得一提的是丹麥Bornholm微電網(wǎng)是歐盟的一個中壓微電網(wǎng)示范平臺為波羅的海中的一個小島嶼內(nèi)的28000戶居民提供電力供應,主要研究微電網(wǎng)的黑啟動和并網(wǎng)。 

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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