從蒙東陳旗微網(wǎng)項目看分布式風(fēng)光儲發(fā)電系統(tǒng)與無電人口供電解決方案的可行性

　　3） 形成符合農(nóng)網(wǎng)的分布式電源接入及微網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)原則，為農(nóng)村智能配電網(wǎng)的建設(shè)提供理論、技術(shù)及實踐依據(jù)。
　　2、 項目技術(shù)方案介紹及運(yùn)行效果
以下是蒙東分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程系統(tǒng)總覽：

　　 運(yùn)行方式：此試點工程為典型的分布式電源和微電網(wǎng)相對獨立的供電系統(tǒng)，整個系統(tǒng)既可以作為并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行，也可以作為孤網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行。
　　并網(wǎng)方式：主要實現(xiàn)可再生能源的綜合利用，解決電能短缺問題。
　　1）所有分布式電源逆變器都采用電流源模式；
　　2）光伏和風(fēng)電的逆變器采用最大功率輸出模式；
　　3）儲能系統(tǒng)起平抑間歇性能源出力波動、削峰填谷、提高可再生能源利用效率的作用。
　　孤網(wǎng)方式：保證部分負(fù)荷在外網(wǎng)斷電的情況下正常運(yùn)行。
　　1）儲能系統(tǒng)作為主電源，工作模式由電流源模式轉(zhuǎn)換為電壓源模式；
　　2）儲能系統(tǒng)根據(jù)光伏出力、風(fēng)電出力和負(fù)荷需求情況自動調(diào)節(jié)自身充 放電狀態(tài)和功率，維持微網(wǎng)中電源出力和負(fù)荷的實時平衡；
　　3）必要時候可采取切負(fù)荷/切機(jī)手段。

　　并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)：
　　1） 當(dāng)外部電網(wǎng)發(fā)生故障時，檢測到并網(wǎng)母線電壓過低，雙向逆變器（PCS）的內(nèi)置轉(zhuǎn)移繼電器會自動打開，并自動切換成電壓源模式，儲能系統(tǒng)維持微網(wǎng)電壓和頻率保持恒定；
　　2） 風(fēng)力、光伏發(fā)電逆變器在微網(wǎng)模式切換過程中自動退出（孤島保護(hù)），待檢測到微網(wǎng)母線電壓正常時，重新并網(wǎng)運(yùn)行；其仍工作在電流源模式。
　　離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)：當(dāng)外部電網(wǎng)恢復(fù)時，檢測到并網(wǎng)母線電壓恢復(fù)正常，微網(wǎng)控制器給雙向逆變器下達(dá)孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)指令。雙向逆變器接受并網(wǎng)指令后，自動檢測同期并網(wǎng)，并同時切換成電流源模式。風(fēng)力、光伏發(fā)電逆變器繼續(xù)運(yùn)行，仍工作在電流源模式。
　　此系統(tǒng)中配置的是一套HY-20KW風(fēng)力機(jī)和一套HY-30KW風(fēng)力機(jī)，兩種風(fēng)力機(jī)都屬于變槳矩機(jī)型。控制系統(tǒng)配置是臺達(dá)的控制變流器，為全控整流，可以有效減少風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)的發(fā)熱，并且提高風(fēng)電的并網(wǎng)質(zhì)量。

　　蒙東分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程投運(yùn)后，已經(jīng)顯現(xiàn)出可觀的經(jīng)濟(jì)社會效益。哈日干圖嘎查牧民依靠穩(wěn)定的電力搞起電氣化畜牧業(yè)，新居依靠多網(wǎng)融合技術(shù)接入了數(shù)字電視、固定電話、互聯(lián)網(wǎng)端口，牧民可享受收看電視、收聽廣播、登錄互聯(lián)網(wǎng)、進(jìn)行視頻點播等增值服務(wù)。此外，網(wǎng)絡(luò)平臺擁有同步采集電能量信息等功能。截至2012年8月21日，蒙東分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程總發(fā)電量1.6944萬千瓦時，其中微電網(wǎng)和分布式電源通過35千伏配電化線路向大電網(wǎng)送電1.2478萬千瓦時。
　　3、 項目對無電地區(qū)實施供電方案的借鑒意義
　　該項目的實施，對分布式風(fēng)光儲發(fā)電項目解決無電地區(qū)供電問題具有很強(qiáng)的借鑒意義，其供電可靠性、穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于戶用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)系統(tǒng)：
　　1） 首次提出了基于風(fēng)光儲互補(bǔ)發(fā)電與35kV配電化電網(wǎng)延伸相結(jié)合的供電技術(shù)解決方案，為我國邊遠(yuǎn)無電地區(qū)和輕負(fù)荷地區(qū)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)輸配電提供了新思路、新模式；
　　2） 首次提出了分布式發(fā)電、配電網(wǎng)與用戶負(fù)荷的分組優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)了分布式電源、微電網(wǎng)與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的多態(tài)運(yùn)行模式和靈活網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)控制水平和運(yùn)行效率，為探索分散式可再生能源發(fā)電與電網(wǎng)友好互動模式奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；
　　3） 提出了多模態(tài)、四維度運(yùn)行控制策略和自平衡微電網(wǎng)平滑控制方法，研制了具備并/離網(wǎng)平滑切換性能的分布式電源/微電網(wǎng)保護(hù)控制設(shè)備，開發(fā)了分布式電源/微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行控制和能量管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了分布式電源/微電網(wǎng)的靈活運(yùn)行控制與能量優(yōu)化調(diào)度；
　　4） 提出了設(shè)備層、過程層、主控層三級保護(hù)技術(shù)方案，通過設(shè)備層配置雙向潮流保護(hù)/欠壓脫扣保護(hù)裝置、過程層與主控層配置保護(hù)控制策略，為電網(wǎng)運(yùn)行和作業(yè)提供了有效安全保障。
　　2012年8月15至16日,中國電科院承建的蒙東陳巴爾虎旗赫爾洪德“分布式發(fā)電/儲能及微電網(wǎng)接入控制試點工程”項目驗收審查會召開。國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山、國家電網(wǎng)公司農(nóng)電工作部副主任張蓮瑛、蒙東公司副總經(jīng)理李敏強(qiáng)、中國電科院紀(jì)檢組長、工會主席劉壯志及內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展改革委相關(guān)負(fù)責(zé)人出席會議。項目驗收委員會由11位分布式發(fā)電/微電網(wǎng)和農(nóng)電領(lǐng)域知名專家組成，史立山副司長擔(dān)任驗收委員會主任。委員會一致認(rèn)為：項目全面完成了國家電網(wǎng)公司下達(dá)的智能電網(wǎng)工程建設(shè)任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，項目成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，同意通過驗收。 

 
　　4、項目對無電地區(qū)人口實施有效供電的可行性
　　通過蒙東分布式發(fā)電儲能及微電網(wǎng)試點工程在陳巴爾虎旗移民新村的實施，我們覺得這種供電方式在無電地區(qū)實施有效供電完全是可行的，我們意識到這種風(fēng)光儲供電系統(tǒng)的供電具有多樣性與有效性：
　　1） 對有可能架通網(wǎng)電的無電地區(qū)，可以建一條輕型化線路，并建設(shè)上述的分布式供電系統(tǒng)，區(qū)域內(nèi)的供電由風(fēng)能、太陽能等新能源完成，即使電網(wǎng)無電，也可以孤網(wǎng)獨立供電運(yùn)行;
　　2） 對不可能架通網(wǎng)電的無電地區(qū)，可以建設(shè)上述的分布式供電系統(tǒng)，并輔之于柴油發(fā)電機(jī)，利用柴發(fā)建設(shè)主網(wǎng)，并盡可能提高新能源利用效率和時間，降低柴發(fā)時間和運(yùn)行成本，這種系統(tǒng)已在浙江舟山東福山島建成投入使用;
　　3） 這種供電系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性、可靠性遠(yuǎn)高于戶用型離網(wǎng)系統(tǒng)，而且有當(dāng)?shù)毓╇姴块T參與管理，如果能把牧民適當(dāng)集聚，供電成本會更低，效果會更好；
　　4） 這種供電系統(tǒng)由政府投資建設(shè)，解決無電地區(qū)供電問題是各級政府的目標(biāo)，隨著科技的進(jìn)步和設(shè)備的更新?lián)Q代，投資成本也會逐步降低，也非常適合推廣，特別是這種供電系統(tǒng)建設(shè)得越多，將來可以形成一個分布式能源的互聯(lián)網(wǎng)。