智能微網介紹

　　（4）微網存在兩種運行模式，正常狀況下，與外電網聯網運行，微網與外電網協調運行，共同給微網中的負荷供電；當監測到外電網故障或電能質量不能滿足要求時，則微網轉入孤島運行模式，由微網內的分布式電源給微網內關鍵負荷繼續供電，保證負荷的不間斷電力供應，維持微網自身供需能量平衡，從而提高了供電的安全性和可靠性；待外電網故障消失或電能質量滿足要求時，微網重新切換到聯網運行模式。微網控制器需要根據實際運行條件的變化實現兩種模式之間的平滑切換。
　　（5）微網一般存在上層控制器，通過能量管理系統對分布式電源進行經濟調度和能量優化管理，可以利用微網內各種分布式電源的互補性，更加充分合理的利用能源。
　　1.3.3微網優點
　　微網技術是新型電力電子技術和分布式發電、儲能技術的綜合，相較于傳統發電系統，微網的優點主要體現在以下幾個方面[45,46,47,48]：
　　（1）微網為多個DG的集成應用，解決了大規模DG的接入問題，繼承擁有了單獨DG 系統所具有的優點；同時可以克服單獨DG并網的缺點，減少單個分布式電源可能給電網造成的影響，實現不同DG的優勢互補，有助于DG的優化利用。
　　（2）微網靈活的運行模式，提高了用戶側的供電可靠性。用戶側負荷，按重要性程度可分為普通負荷、次重要負荷和敏感負荷；當外電網發生較嚴重的電壓閃變及跌落時，可以根據負荷的重要性等級，通過靜態開關將重要負荷隔離起來孤島運行，保證局部供電的可靠性。
　　（3）可以減少大發電站的發電備用需求，并通過縮短發電廠與負荷間的距離，可以降低輸電損耗和因電網升級而增加的投資成本。
　　（4）對用戶來講，廣泛使用微網可以降低電價，獲得最大限度的經濟效益。例如，利用峰谷電價差，峰電期，微網可以向電網輸送電能，以延緩電力緊張，而在電網電力過剩時可直接從電網低價采購電能。
　　1.4 研究內容
　　總的來說，微網在工程領域的應用仍處于初始階段，還需要各種實驗研究作為其廣泛應用的基礎。本文以微網實驗平臺的研究及控制策略的具體實現為切入點，主要完成了以下幾方面的研究工作：
　　第二章總結了目前世界范圍內，主要是歐洲、美國、日本的微網實驗系統發展狀況，對現存的微網實驗室和示范工程在結構上加以分類，總結出幾種典型的微網系統結構并進行了深入的分析；分析了我國微網實驗系統的發展現狀及前景，并依據國外一些微網實驗室和示范工程的建設經驗給出了對我國微網建設具有指導意義的建議；
　　第三章總結了目前微網中逆變型分布式電源常用的三種控制策略，恒功率控制，恒電壓/恒頻率控制，下垂控制，對三種控制策略的特點及適用性進行了詳細分析，并對三種控制策略的實現方式進行了總結；從微網整體調度運行的角度上，總結了微網的三種常用控制模式，即主從控制模式，對等控制模式和多代理控制模式，分析了這三種模式各自的實現方法、優缺點及適用性，指出與不同結構微網相適應的控制模式。
　　第四章借鑒國內外微網實驗系統的建設經驗，以分布式電源控制策略研究為目的，構建了一個以光伏發電模擬系統、風力發電模擬系統為分布式電源，蓄電池為儲能裝置的主從控制小型微網實驗系統，并對該實驗系統進行了聯網、孤島、聯網轉孤島、孤島轉聯網的微網運行特性測試，實時監測分布式電源出力、儲能裝置出力、微網運行電壓、頻率等數據信息。通過對采樣數據的分析，表明設計的微網試驗系統具有較好的穩態和暫態運行特性。
　　第五章以一座實際的74平米住宅為依托，提出了小型光伏微網系統的設計與實現方案；首先結合安裝地點的氣象數據、具體建筑的空間情況及參賽建筑的用電負荷，給出了光伏組件安裝容量及光伏微網系統設計方案，并針對該系統進行了能耗模擬，分析了系統的運行模式及穩態運行性能，并進行了各種實驗測試，研究光伏微網系統在聯網、孤島運行及二者之間相互切換條件下的動態行為，重點研究儲能設備在微網運行控制中的作用。
　　第六章借鑒國外在微網實驗室方面的建設經驗，以一座大樓為依托，提出了結構可靈活變換，并與動態模擬實驗室及外電網互聯的綜合微網實驗室結構設計方案；并對該微網的各種可能的結構變形，及變形后微網的各種運行模式進行了詳細分析。
　　第七章總結了本論文的工作，并對以后可能的研究方向進行了展望。