应对微网群大规模接入的互联互动新方案及关键技术

　　3 大规模微网群互联互动典型案例设计与分析

　　城市是能源终端消费最为集中的区域，在新建城市化地区，伴随其清洁、高效、绿色用电的需求也日益增长，用户侧的电动汽车充电站、分布式储能、热电联供、可再生能源等多类型新型用户和能源有大量的接入需求。这就要求配电网在满足高度供电可靠性和高效率的前提下，为用户侧各种类型用电设备和分布式能源提供良好的接入环境，并能够充分利用用户侧资源，使电网和用户共同受益。

　　针对这类典型需求，上述两章所提出的微网群互联和互动典型方案可具体设计如图 4 所示。

　　从图 4 中可见，微网群由 2 个交流微网和 1 个直流微网组成，整体方案如下：

　　1)通过天然气、可再生、热能、储热、储电都能够多种能源互联和相互转换，充分利用不同能源在不同时段的消费需求，有效解决可再生能源 (风电、光伏等)生产与需求时间维度的不匹配，并提升微网群与电网间互动能力。

　　2)通过直流高效变换技术集成直流微网，接入不同直流电压需求的光伏、充电桩、储能、电热负荷及数据中心等其他直流负荷，提升能源利用效率。

　　3)通过低压多端直流网络将来自不同馈线的变电站的交流微网和直流微网互联，通过不同特性的微网间相互均衡，提升配电网对微网的接入能力，并实现交流供电点多个变压器间均衡负载，提升配电整体效率。

　　4)故障下不同微网间能够相互支撑，并且低压多端直流网络与外部交流网络也能互为备用，实现故障下的相互支援，大幅提高系统可靠性。

　　5)微网群通过聚合代理方式与电网互动，并参与电力市场，包括日前市场、实时市场及辅助服务市场等。

　　4 结论

　　本文针对大规模微网开放互动接入和经济高效运行问题，综合目前国内外解决方案和研究进展，提出了微网群互联和互动新方案，从国内外研究现状来看，其具有一系列的优势，但许多方面仍需进一步研究。本文主要结论包括：

　　1)通过多能源的互联互补和多端直流互联改变电网结构，将能形成更广泛的能源网络，不仅可实现微网群大范围互能量可控优化分配，大大提高微网群运行经济性和灵活性，且可显著提高系统可靠性。但能源互联和交直流互联的微网群是一个极为复杂的动态系统，不同能源间、交直流电网间动态时间尺度不一，且相互影响和制约，存在大量的切换、时滞等不连续环节，对其规划设计、运行控制、调度优化等方面仍需进一步探索。

　　2)微网群可以更为主动的竞价方式直接参与市场竞争，参与电力市场调节的手段更为灵活，但是微网群的互动不仅有微网群与电力市场间的互动，也有微网群内的微网间互动，导致微网之间、微网代理与其他发电公司及电力用户之间的竞争与协作关系是一个极为复杂的问题。

　　3)微网的互联和互动问题相辅相成，互联是实现大规模微网接入和互动的前提，而互动则是充分发挥互联优势的手段。

　　4)本文通过典型案例的方案设计与分析，力图为解决大规模微网集成提供方案与技术指导，推动学术界对大规模微网集成研究的关注，共同推动微网进一步发展。