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微网控制方式总原则
● MGCC（Micro-Grid Central Controller）微网中心控制单元 负责提供 对多个子微网及公用主母线电源点、公用市网的接口。控制单元提供对 多微网的优化运行及微网价值的最大体现。其将用于接收来自与DMS侧 指令或市场环境下价格信息、发电成本信息来决定微网应当从主网中接 受的功率以及优化本地及各子微网的发电容量。控制单元将利用负荷预 测（电、热）来实时分布式发电负荷预测能力，并控制各子微网之间的 社会性微网自交易,通过控制各微电源点和各微网中可控负荷减载来实现 上述优化运行场景(以上功能为三期实施)。 ● 在微网三种状态模式运行环境中，特别在转换状态模式（由并网到离网， 由离网到并网）中，MGCC通过控制各微电源点和各子微网控制单元、 可控负荷减载来实现动态安全运行场景。
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微网在线动态安全稳定控制
● 对于典型的分层次控制方式，微网中心控制单元（MGCC）和子微网控制单元（M&LC） 通过最小量的、必要的数据交换来达到在紧急状态下高效率工作，及必要的自治。在离网 状态下，由子微网控制单元利用就地的资源能够更好更快的实现和维持系统运行。 ● 但是由于微网系统对于控制信号的慢速响应以及缺少直接连接到微网的旋转设备（微网为 无惯性系统），在微网离网运行状态下，因此主要要考虑频率偏移问题。 所以由于中压系 统网络发生故障而导致微电网与主网快速隔离后出现的就地发电与就地用电的不平衡而导 致的频率问题，应能通过就地多电源点和高效利用储能设备及快速负荷减载机制来共同实 现。因此此项目中微网控制策略目的在于确保微网系统能够无缝平移过渡到离网运行状态， 控制策略包括了对下列三种资源：就地多电源点发电、就地储能设备和可控负荷的实时环 境下的适当管理。 ● 对于这些设备的在线实时管理需要对各种微网特殊场景的动态行为获得足够的知识，对于 每一种扰动而进行传统的精确分析会带来巨大的计算量，并不适合在此项目中进行实时管 理，因此在此项目中将对在微电网从并网转离网状态中出现的状态进行离线仿真与模拟， 并将由此产生的后续控制行为方案预置在MGCC中，以获得系统快速响应。 ● 在动态安全控制方案中，分层控制方式涉及到处理不同层次的信息与数据，为保证实时性 与安全预度，MGCC、M&LC和系统之间采用专门的虚拟网络VLAN方式处理，微网控制与 管理系统主要负责采集系统测量数据以进行安全稳定分析并通就地子微网控制单元进行矫 正措施处理。
间歇性能源支持 备用支持 电网支持
AC
AC
Peak Shaving
由当地电力中间商管理
商业模式 投资回报率估计
XW
DC
Li-ion 48Vdc battery
Feed-in Tariff oriented AC approach
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微电网控制原则与架构
i DMS
MGCC
MC/LC
M&LC
● 为以协调的方式进行对多微网的控制与运行，控制的方式与层次采用分布控制（Decentralized Control） 和分层控制（Hierarchical Control）相结合,以处理从各微电源点到中压馈出线的主母线供需平衡以及各 子微网内部的功率供需平衡与分布控制。
智能微电网方案与愿景
2011年8月11日 智能电网方案专家团队
智能微电网经验案例 智能微电网应用功能、 智能微电网应用功能、控制架构 户内智能微电网-SEC 户内智能微电网 智能微电网电力系统特性研究
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●14个家庭用户 ●2 个餐馆(夏季每天 2000人接待量) ●1 个港口办公室 ●1 个水井泵 ●1 个紧急直升机停机坪
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功能架构
风力发电及逆变 光伏发电及逆变 同步发电机
Xanbus
3 Xantrex XW 18 kW
北京顺义华中园
• 第一个智能微电网项目 • 完全意义上户内能源管理和智能家居
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智能微电网案例 智能微电网应用功能、 智能微电网应用功能、控制架构 户内智能微电网-SEC 户内智能微电网 智能微电网电力系统特性研究
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La Réunion: 250 家庭 (光伏 + 储能 + 能源管理及 需求侧响应) + 500 家庭 能源管理及需求侧响应
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户内微网架构
大量光伏接入
(超过30%的法国海外岛屿)
SCADA
分布式锂电池储能
Corse : 500 家庭 能源管理及 需求侧响应 Guadeloupe : 250 家庭 (光伏 + 储 能 + 能源管理及需 求侧响应) 项目日期
开始 : 一月2011 规模部署: 2012
项目目标 : 从 « 单纯耗电用户 » to «带发电能力的主动用户 » 带发电能力的主动用户 •非互联弱电网应用 •微电网商业运营模式研究（交易商、用户行为等） •光伏+储能方式对电网的影响 •用户影响
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微网控制方式总原则
● M&LC( Micro Multi-Source& Load Controller) 微网多电源与负荷管 理单元-子微网控制单元 理单元 子微网控制单元 负责提供对子微网内部的各多电源点、可控负 荷以及公用低压接入点或者社会性微网的接口。控制单元提供对单子微 网的优化运行。其利用就地信息（电源点、负荷点）实现对微网的电压 和频率调整控制。M&LC接受来自MGCC的指令，当并网状态时（主网 并网、社会性微网联网），自动自治的管理与执行多电源的优化有功与 无功输出。并在离网转换状态模式或离网模式时通过LC提供快速负荷跟 踪与负荷减载。LC提供对于子微网的可控负荷的的控制管理以满足 MGCC 或需求侧响应管理带来的负荷管理与快速负荷减载（FLS）。
子微网架构
Weather station
Prosumer
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能效家居
How Efficient Home connects to the Smart Grid
Schneider Electric’s Efficient Home Portal
Meter
远方负荷控制 点
UPS
X 2 餐厅 X 1 港口办公室 X 14 家庭 水泵 过负荷保护 系统 AMARES
SCADA – ErDF Rennes
Helipad
IP bus
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Mîllener 群岛项目
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微电网应用功能
● 电能质量监视与分析 ● 系统能够对整个微网系统范围内的电能质量进行持续的数据采集与监测 分析.系统能够对安装在微网系统内的任何地点的电气信号进行精确分析 以识别任何电能质量扰动数据，进而分析其对微网系统和相应安装地点 的设备产生的危害。 ● 波形捕捉 ● 谐波分析 ● 并网到离网、离网到并网准暂态电压、频率分析 并网到离网、离网到并网准暂态电压、
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5Kw
75#
74#
72#
73#
Prosumer
Prosumer
Prosumer
Consumer
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Efficient home box
Mobile interface
Utility meter
Web interface
In home display
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05-3
微电网运行状态
● 通过对于微电网的控制管理，定义三种模式(稳态/准稳态/暂态)方式运行： ● 并网方式 Interconnected Mode; ● 离网方式 Islanded Mode; ● 转换模式：从并网到离网转换模式，从离网到并网转换模式 Transitions Mode
Xanbus
3 Xantrex XW 18 kW
Out
AC1
AC1
Out
Remote control system
48V 电池组 180kWh
48V 电池组 180kWh
接入点 接入点 Modbus com. AC single phase bus
气象站
GPRS
Dry contacts AMARES 电池组控 制系统