毕业设计（论文）.题目并网运行的微电网系统设计系别电力系专业电气工程及其自动化班级姓名指导教师设计时间自2012年2 月21日至2012年6月25日毕业设计（论文）任务书并网运行的微电网系统设计摘要微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段，所以分布式发电是21世纪电力行业发展的重要方向。
随着电网中分布式发电系统数量的日益增多，尤其是基于可再生能源的并网发电装置在分布式发电系统中应用的日益广泛，随着世界科技的不断进步，当今电网的负荷越来越大，随之而来的是问题不断的增多，解决当今电力系统中存在的诸多问题已经成为研究者们头等的问题。
文中介绍了微电网的应用现状与发展趋势的研究，并设计简单的微电网。
首先，介绍了当今电网的一个整体局面，并阐述了本文的选题背景与意义。
从微电网的概念、结构、整体单元、储能元件、模型、微电网的优点以及微电网与局部电网的连接等方面来简单的介绍微电网。
其次，对分布式电源进行介绍和研究，本文主要介绍三种分布式电源，风力发电机、光伏电源和微型燃气轮机。
第三，介绍了本次设计的微电网模型并使用PSCAD进行仿真，对仿真结果进行简要分析。
【关键词】微电网；分布式电源；风力发电；光伏电源；微型燃气轮机；Parallel operation of the power grid system designABSTRACTThe grid has become some developed countries solve many of the issues the power system is an important auxiliary means, so distributed power generation is 21 century the important direction of electric power industry. With the power of distributed power generation system number of increasing, especially based on renewable energy grid generation device in the distributed power generation system of the applications of the increasingly widespread, along with the progress of science and technology in the world, the load of the power grid is more and more big, the problem is with unceasingly increasing, solution to today's power system, there are many problems have become the researchers first class.This paper introduces the present situation of the application of the power grid and the development trend of the research, and design simple micro power grid. First, this paper introduces the grid a whole situation, and expounds the ?【Key words】第一章绪论随着经济社会的发展，能源供需矛盾和环境问题压力将会进一步显现，能源结构也将面临重大挑战。
目前，全球化石能源日渐紧缺，能源压力越来越大。
在此大环境下，可再生能源取之不尽、用之不竭的特性决定了其在未来能源局中的重要地位，全球各国均把清洁能源作为自身能源变革的重要发展方向。
从20世纪70年代开始，尤其是近年来，可再生能源已逐渐成为常规化石燃料的一种替代能源，世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分：美国的加利福尼亚，2017年20％的电力将来自可再生能源(2002年已经达到12％)；欧盟，2010年22％的电力或整个能源的12％将来自可再生能源(1999年可再生能源电力为14％，1997年占整个能源的6%；日本，2010年光伏发电要达到483万千瓦(2003年为88．7万千瓦)；拉丁美洲，2010年整个能源的10％要来自可再生能源。
我国新能源产业的开展已有多年，我国大型风电设备制造业也已进入一个新的高速发展阶段，到2008年12月底，我国已有近70家企业进入并网风力发电机组整机制造行业，中、小型风力发电机组制造业也在快速发展。
太阳能产业近年在我国发展迅速。
截至2007年底，全国推广农村太阳能热水器4286万平方米、太阳房1468万平方米、太阳灶112万台。
2009年可以视为我国新能源产业的分水岭。
2009年8月底首次表示要创造以低碳排放为特征的新经济增长点；2009年11月末国务院常务会议提出2020年新目标；2010年，“两会’’前成立高规格能源管理机构。
目前新能源产业振兴和发展规划已经上报国务院。
包括核能、风能等可再生能源的开发利用，也包括煤化工等传统能源体系的变革，规划期限是2009年至2020年。
预计到2020年，中国在新能源领域的总投资将超过30000亿元。
纵观世界可再生能源发展，有以下几大趋势：(1)技术水平不断提高，成本持续下降。
(2)发展速度加快，市场份额增加。
(3)可再生能源已成为各国实施可持续发展的重要选择。
(4)可再生能源是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益。
因此，不管从缓解能源危机、解决环境污染、保护人类生存环境、有效开发和利用自然资源，还是从社会和经济的发展要求出发，开发和利用风能、生物质能和太阳能等可再生能源都有极其重要的现实意义。
从长远处看，用洁净的可再生能源取代常规化石能源，不仅是人类普遍的美好愿望，也是世界能源发展的必然趋势。
微网( microgrid) 技术可以有效整合新能源及可再生能源发电分布式发电的优势, 同时为新能源及可再生能源并网发电规模化应用提供了新的技术途径。
微网不仅能有效提高能源的梯级综合利用效率, 且可作为主电网的有效互补电网, 提高供电可靠性和电能质量, 是国内外电气工程研究领域最新前沿课题之一。
近几年，世界范围内各种大面积停电事故充分暴露了大电网的脆弱性。
不仅如此，传统的燃煤发电方式还给人类生存的环境和生态平衡带来了灾难性的影响。
基于提高能源利用率和减轻环境污染的目的，分布式发电技术是维持可持续发展的必然选择，并受到前所未有的广泛关注。
分布式发电也称分散式发电或分布式供能，是指位于用户附近的各种小型(50 MW 以下)的模块化的电能生产方式，它们中的大部分可通过并网设备与电网相连。
目前，正在开发的分布式发电具有污染少，电能质量高，能源利用效率高及安装地点灵活等优点。
同时它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。
新型电网——微电网系统在国内外已受到日益广泛的关注，关于微电网的理论和试验研究已经取得了一定成果，但仍存在以下问题。
1) 该领域的研究在国际上尚处于起步阶段，各项研究还主要侧重于理念的发展、具体案例的分析以及关键设备运行可靠性的分析上，关于微电网系统基础理论的探讨及其蕴含的深层次科学问题的研究仍有待进一步深入，而进行这些研究的前提就是搭建一个完善的微电网系统运行仿真数字试验平台。
2) 对于实现配电系统和微电网间柔性、可控的连接，保证微电网灵活地独立或并网运行，保证配电系统和微电网的运行安全性、可靠性，尚有较多的科学和技术问题亟待解决。
3) 微电网系统的安全经济运行规律的研究仍十分缺乏，阻碍了微电网技术的发展。
如何实现微电网的优化运行、微电网的监控等方面仍存在诸多问题，有待于进一步研究。
第二章微电网概述2.1.1 电网发展的背景与现状在时代高速发展的今天，电力需求迅速增长, 负荷加大，电力部门大多把投资集中在火电、水电以及核电等大型集中电源和超高压远距离输电网的建设上来。
但是,随着电网规模的不断扩大, 超大规模电力系统的弊端也日益凸现, 成本高, 运行难度大, 难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。
当今社会我国国民对供电的可靠性、经济性以及环境保护的要求越来越高，给电力系统的发展带来三个突出的问题：一是由于以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式电力系统的“大系统负效应”，难以满足用户多样化的供电需求和越来越高的可靠安全性的要求，尤其是重大灾难性事故中重要负荷的供电保障，迫切需要通过用户侧的就地电源来弥补其缺陷。
现在全世界90%的电力负荷都是由集中式大系统供给的。
集约开发有效地实现了资源的跨区域优化配置，然而一旦失去大电源和大电网，会造成大面积负荷的停运。
而自然灾害、战争等风险无时无刻不在影响着电力系统的安全稳定运行，严重时将危及国家安全。
2008年春节前后发生在我国南方的大面积冰灾事故，更是为我们敲响了警钟。
大范围、高强度、长时间的低温、雨雪和冰冻天气造成电网大面积瘫痪，因灾停运电力线路共36740条，停运变电站共2018座，110-500kV线路倒塔8381基。
照明、通讯、供水、取暖等居民基本生活条件均受到严重影响，直接经济损失达1500亿元以上。
这次灾难性事故突显出在负荷侧就地建设安全事故电源的重要性。
二是配电网建设滞后的历史淤积与用户电能质量和安全可靠性要求的矛盾日益突出，节能降耗的压力巨大。
电力投资长期“重发、轻输、不管用”导致配电、用电环节设备水平参差不齐，缺乏合理、统一的规划、设计和运行管理，可靠性水平低下。
我国2006年全国10kV城市用户平均供电可靠率（RS-1）仅为99.8494%，平均年用户停电时间为13.1911小时/户。
而据国外资料统计，近年日本、美国、英国、法国配网的平均每户停电时间分别为9分钟、58分钟、77分钟、94分钟。
此外，在我国的电网损耗中，配电侧损耗占据很大一部分，据不完全统计，城乡配电网的损耗就占了整个电力系统损耗的70%左右，而主要的损耗设备是中低压配电线路和配电变压器。
因此，在电力系统末端的分散负荷处引入微电源，不仅有利于解决用户的供电问题或者提高用户端的电能质量和供电可靠性，而且可以降低配电网电力损耗，节约电能，缓解电力紧张局面，是实现国家“新农村建设”中农村电气化的经济可行的新举措。
三是石化能源的枯竭和环境保护问题催生的新能源发电，特别是可再生能源发电的大发展给电力系统带来的新问题。