编者按：2010年是国家电网公司坚强智能电网规划试点阶段的关键一年，是积累经验、实现突破、为第二阶段全面建设打好坚实基础的重要一年。为总结现阶段的工作经验，为今后智能电网建设打下坚实基础，本刊专门收集、整理了一些关于智能电网的文章，希望这些文章能够对大家的工作有所帮助，更加深刻的了解智能电网。

分布式发电与微电网技术

刘国敬，宁夏电力公司

曹远志，吴福保，刘爱华，国网电力科学研究院

1 分布式发电与微电网技术背景

目前，世界各国都非常重视清洁能源的开发和利用，其中分布式发电应用发展迅速。截至到2009年底，全球光伏行业装机容量达到6 GW，年增长率达到30%。2009年全球风电装机容量为38.3 GW，年增长率为31.7%。随着人们对环境问题的日益关注和高效小容量发电技术的成熟，分布式电源数量及其在电力系统中所占的比重将越来越高。

世界许多能源和电力专家认为大电网与分布式发电技术相结合能够节省投资、降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性，是21世纪电力工业的发展方向。分布式电源的接入使传统单电源辐射状配电网变成了一个遍布电源和负荷的多电源系统，并且在改变了配网结构的同时也改变了配网的潮流，从而对系统的运行和保护产生了一系列的影响。随着分布式电源应用的日益广泛，现有的分布式发电运行方式已经不能满足电网运营商、分布式发电所有者和用户的要求，微电网技术应运而生，并很快成为电网技术领域的研究热点之一。深入研究适用于智能微电网系统的关键技术和设备，具有很高的理论和应用价值。

美国是最早开展微电网技术研究的国家，其微电网技术研究处于领先地位。美国电力可靠性技术解决方案协会（CERTS）提出了的微电网定义：微电网是一种由微型电源和负荷共同组成的系统，它可同时提供电能和热量；微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换，并提供必要的控制；微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元，并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。

对微电网的研究。清华大学与辽宁高科能源集团合作，在国内率先将微电网应用到实际工程中，积累了丰富的实践经验和学术成果。中国科学院电工研究所的研究课题“分布式能源系统微型电网技术研究”获得了国家863高技术基金的资助。天津大学的研究课题 “分布式发电供能系统相关基础研究” 获得了国家973计划项目的资助。河海大学与英国格拉斯哥卡里多尼亚大学有着密切的学术合作交流，并共同开展微电网的研究，同时与日本广岛大学合作，在微电网领域共同开展了许多研究。

3 微电网研究关键技术

3.1 电力电子技术

电力电子技术是分布式发电和储能技术的关键技术之一。清洁能源如风能、太阳能，需要通过电力电子装置向电网输出电能。在微电网工程应用中，需要研究适用于微电网的电力电子技术，开发微电网专用电力电子设备，如电流和电压型并网逆变器、并网静态开关和电能质量控制装置。

光伏电池、风机、燃料电池、储能元件、高频燃气轮机都需要通过电力电子装置与电网系统相连。这些变换器既可能是交流-交流装置，也有可能是直流-直流装置，还有可能是逆变器。电力电子装置与传统的旋转发电机组有很大不同，具有响应速度快、惯性小、过流能力弱等特性，这使得微电网系统管理的控制方式比常规发电更加复杂，要求处理时间更快。适用于微电网的电力电子装置，除了具备常规电力电子装置逆变和电能变化功能，还需要具备有功-频率调节、无功-电压调节和谐波补偿功能。

静态开关置于微电网与主网间的公共连接点。在主网故障、IEEE 1547定义的事件或电能质量时，静态开关使微电网在孤岛运行状态。在上述状态消失时，能恢复与主网连接。静态开关不同于常规电力继电器，需要具备控制处理功能及测量保护功能。静态开关实时监测主网和微电网相关状态量，在微电网与主网同步时闭合，减少对微电网系统冲击等。

2007年度专题课题”中已2010年第10期 总第281期