摘 要：与传统大电网发电技术相比，含微源配电网利用可再生能源为主的分布式发电技术，通过并网与离岛的自由切换，实现内部电源和负荷的一体化运行，提高系统可靠性，满足用户侧电能质量及可靠性的需求。微源种类不同，接入电网的方式及控制策略也不相同，对电力系统的影响也随之变化。微源是现代电能供应的有力补充，含微源的配电网是新世纪电力系统发展的趋势。

关键词：微源；配电网；运行特性

随着分布式发电技术日益成熟，微源在电力系统中所占的比重也逐渐增加。微源，是指微电网中靠近用户侧，发电功率在几KW到几十MW，可满足电力系统和用户某种特殊需求的小型模块化发电单位，微源的投切以及发电量不受大电网调度的控制。

微源种类较多，大部分的微源均为可再生能源，包括：风电、光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机等电源类型。据美国分布式发电联合协会（DPCA）研究表明，分布式微源在未来电网的新发电容量份额中至少会占据20%的份额[ 1 ]。

一、含微源配电网运行特征

含微源的配电网内部含有多种微源和储能装置对发电系统进行电力供应，一些可再生微源通过能量转换装置将自然能转换成电能被吸收利用，含微源的配电网是一个能够实现自我控制的小型发配电系统，自身包含负荷监控及保护装置对自身系统进行管理保护。含微源配电网通过电力电子设备实现自身的灵活控制，在大电网故障期间，可以与大电网断开，进入离网孤岛运行，避免受大电网故障的影响，对电网中的重要负荷的进行持续供电，有助于提高系统可靠性。含微源配电网运行控制方式先进灵活，由于供电与负荷需求的不平衡性，可以实现并网运行与离岛运行自由切换，实现内部电源和负荷的一体化运行，提高系统可靠性，满足用户侧电能质量及可靠性的需求。

含微源配电网的运行特征主要有以下几点[ 2 ]：

1）配电系统电压等级低、规模小。

2）电能自我平衡。含微源配电网可以通过微源、电力交换装置和需求侧管理的协调配合，实现电能的自我平衡。并网运行时，优先由内部微源向电网负荷进行供电，离网时，需要对微源及可控负荷进行协调控制，从而实现微电网在孤岛状态下的稳定运行。

3）清洁高效。目前电网中用到的微源单元主要为可再生能源，主要包括风、光、微型燃气轮机和燃料电池等，清洁环保；此外，实现能源的综合协调利用（比如冷热电联产）可以提高传统化石能源的利用率，具有很高的经济环保效益。

4）高供电可靠性。并网运行时，微源可以作为配电网的一个有源负荷进行电力供应，在大电网故障时，退出大电网，进入孤岛运行，实现对系统中重要负荷的持续供电，故障解除后重新并网运行，保证供电可靠性。

除此之外，通过通信和自动化调节手段可以实现微源、电力装置以及用户之间的的协调配合，因此含微源配电网在运行时还具有高度信息化和自动化的特征。

二、微源接入方式

含微源配电网的运行控制是微电网研究领域中最关键的技术，微源的接入和控制方法是电网稳定运行的基础，配电网的运行控制必须保证微源的接入或者退出不会对电网造成明显的不良影响，实现并网和孤岛两种运行方式之间的平滑切换，为用户提供可选择的优质电能。表1给出不同微源接入电网的方式。

由表1可以看出，电力电子技术的发展对微源并网尤其是逆变环节起着至关重要的作用，利用电力电子设备对微源的控制是电网稳定运行的重要基础。

三、微源接口控制策略

21世纪初，提出了对微源接口逆变器控制的两种控制策略：恒功率（PQ）控制和电压源型逆变器（VSI）控制。随着逆变器由单台向多台协调控制的转变，VSI控制由开始的恒压恒频（Vf）控制，发展为下垂（Droop）控制[ 3 ]。

微源并网运行时，通过公共连接点，来实现含微源的配电网与大电网相连。此时，接口逆变器采用PQ控制，含微源配电网的电压、频率由大电网进行控制调节，接口逆变器则按照设定值输出一定的有功和无功功率。

孤岛运行时，含微源的配电网退出大电网，断开两者之间的连接，微电网的频率和电压则由微源进行控制调节，某些微源将由PQ控制转为离网时的VSI控制。依据逆变型微源的个数及接口逆变器不同的控制方法，含微源的配电网结构可分为主从结构（Master-Slave Structure）和对等结构（Peer to Peer Structure）。与主从结构相比，对等结构的微网不必完全取决于主逆变型微源的运行状态，可通过多个逆变型微源的协调配合来提高供电的可靠性，单个逆变型微源加入或者退出电网对系统稳定性会造成较大的影响。

四、总结

随着微源在电力系统中所占比重的增加，微源入网，实现集中式发电和分布式发电的有机结合是未来电网的发展趋势。配电网处于电力系统结构的最末端，连接供电侧和用户侧，接入微源后电网的结构发生改变，配电网规划也应相应的进行调整。根据含微源配电网的运行特征及接入控制不同，如何进行合理的微源控制，减少能耗，提高电能质量，保护环境，是未来电力公司亟需解决的问题。

参考文献：

[1] 廖萍，李兴源.实施节能发电调度的研究[J].四川电力技术，2008，31（l）：8-9.

[2] 王成山，肖朝霞，王守相.微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略[J].電工技术学报，2009，24（2）：100-107.

[3] 张勤，周步祥，等.基于Zbus和前推回代法的配电网潮流计算[J].电力系统及其自动化学报，2012，24（6）：3-77.