城市片区微电网的组成及其特殊性.ppt

城市片区微电网的组成及其特殊性
CERTS的微电网示范网络结构
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典型的微电网示范配电系统
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2 WHY: THE ORIGIN OF DG & MICROGRID分布式发电和微电网的兴起
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（1）从电 分布式发电可以满足特殊场合的需求，如在大型集会或庆典场合，安排处于热备用状态的移动分散式发电车，则可以大大提高供电可靠性。
（3）环保
（4）电力市场：适应电力市场发展需要，多家办电，打破电力部门垄断
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（5）经济：能源综合利用，提高能源利用效率（60%-90%）。电、冷、热三联产，为能源的综合利用提供了可能，具有较高的能源利用率。
（6）由于分散式发电装置工作流程简单，参与运行的系统少，因而启动和停机快速，与电网配合使用时具有良好的调峰性能，且便于实现全自动控制。（“即用即插式”，“友好发电方式”）
（7）扶贫：解决边远地区供电困难
相对于化石能源而言，可再生能源密度较低、分散性强，不太方便作为集中供电的能源，已开发的可用电量有限。
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2005年可再生能源容量（GW）
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1995-2005年可再生能源年投资量（10亿美元）
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世界风电发展快速
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1995-2005年太阳能光伏电池容量（MW）
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2005年太阳能热水器/供热容量（总容量=88GWth）
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正是为了应对分布式电源应用的迫切需求并克服其难控和难以入网的问题，对微网的需求才十分的迫切。
微网的发展
1999年CERTS针对分布式电源入网问题的解决方案提出微网的概念。
2002年CERTS正是以白皮书的形式详细定义了微网的概念，并且详细阐述和讨论了微网的各个方面，从组成到控制、保护，再到电力市场和未来发展方向。
2005年微网美国North Americ Power System建立了Mad River微网示范工程
2009年3月12日，美国能源公司宣布，计划预计花费1亿美元将科罗拉多州的Boulder市建成全美第一个智能电网城市（Smart Grid City ）。
日本政府计划在与电力公司协商后，于2010年开始在孤岛进行大规模的构建智能电网试验。
3 WHAT: THE CONSIST OF MICROGRID 微电网的组成
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（1）新能源发电方式
（2）微电网的组成部分
分布式发电技术
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分布式发电装置
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主要分布式发电特性比较
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风力发电场(wind power farm)
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太阳光发电系统—光伏电池（Photo Voltage Cell）
光伏电池是利用某些半导体物质在太阳光的照射条件下，在p型和n型晶结两端产生电动势，将光能直接转化成电能的装置。
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燃料电池(Fuel Cell-FC）
√燃料电池是一种将化学能转化成电能的新型能源生产方式，它利用氢和氧两种元素相互作用产生电流。
√氧气可以直接从空气中提取，氢气要从酒精、汽油、天然气或其它炭氢化合物中提取。
微型燃气轮机发电（small gas fired micro-turbines)
√转速96000/min；
√燃料：天然气、甲
烷、汽油、柴油；
√工作温度5000C；
√发电效率30%，热
电联产效率达75%
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微网的主要组成部分
微源
管理监控系统（包含显示系统）
控制系统
储能系统
负荷（用电系统）
其他系统：逆变器，母线，断路器，联络开关，冷却系统，供热系统等
4 THE APPLICATION OF MICROGRID 微电网的主要应用方向
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由于目前的条件限制（如经济，实用性，性价比等），目前微网的主要应用方向有两个：
1、城市片区微电网
2、偏远地区微电网
城市片区微电网
例如居民小区，医院，宾馆，商场及办公楼等
该类微电网在并网运行时主要通过大电网供电．而大电网故障时则与之断开进入孤网运行模式．以保证重要负荷的供电可靠性和电能质量。
日本芝浦地区DCHP实例介绍
偏远地区微电网
例如农村电网，企业电网，郊区单户等
由于铺线代价高，负荷密度低等问题，影响其供电的可靠性与安全性。
该类微电网并网时与外网功率交换很少．基本通过当地微电源供电．而微电网故障时可利用大电网作为启动备用电源。
单户型微电网系统
5 VISION & CHARACTERISTIC OF CITY DISTRICT MICROGRID城市片区微电网的特殊性及发展前景
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城市片区的特殊性
环保压力（废气排放、寸地寸金、线路走廊、高压电磁污染）
噪声污染（降噪的费用、噪声放大效应）
供热代价高（南方没有统一的供热系统，供热系统代价高）
可靠性与安全性要求高
日负荷曲线波动较大
经济力量集中，砸得起钱（毕竟还在