我國電力行業(yè)的發(fā)展雖然異常迅速，但由于我國地域遼闊，區(qū)域經(jīng)濟(jì)存在差異性，局部仍然存在供電可靠性以及電能質(zhì)量偏低的問題。特別是在農(nóng)村地區(qū)，這種問題表現(xiàn)得尤為明顯主。為了有效的解決這一問題，就需要深入分析當(dāng)?shù)氐姆植际侥茉唇Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，廣泛吸收此類分布式能源，從而拓展形成一種新型的戶用型微電網(wǎng)供電發(fā)展模式。本文現(xiàn)主要針對農(nóng)村戶用型智能微電網(wǎng)設(shè)計(jì)及實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常在微電網(wǎng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，分布式電源均是直接或間接產(chǎn)生相應(yīng)的直流電流，然后以此來結(jié)合電力電子變換裝置對直流電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換以供應(yīng)負(fù)載或并網(wǎng)。所以，微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)通常都可以直接采取前級直流的并接結(jié)構(gòu)來進(jìn)行，也可通過后級交流并接的結(jié)構(gòu)，甚至是混合并接結(jié)構(gòu)等。并且在直流并接微電網(wǎng)當(dāng)中，通常其儲能裝置以及分布式電源等，都可直接通過電力電子器件的形式將其連接在相應(yīng)的直流母線之上，然后直接結(jié)合逆變器(DC/AC)將其轉(zhuǎn)換為交流電。而交流并接微電網(wǎng)，其分布式電源和儲能裝置都按照單獨(dú)配置逆變器的形式匯接于交流母線處。

可以看出，直流和交流兩種并接形式的差異主要表現(xiàn)在各個(gè)分布式發(fā)電單元和儲能裝置的電力電子接口裝置及并接的位置等。相比之下，直流并接微電網(wǎng)通常具備以下方面的優(yōu)勢：

(1)所需投入的設(shè)備資金相對較少，在能源利用等方面的效率比較高。直流并接系統(tǒng)其各個(gè)分布式電源都只需通過直流變換裝置共用逆變器來將其轉(zhuǎn)換為交流能量。

(2)可直接通過儲能裝置在直流側(cè)進(jìn)線快速的平滑，從而有效的緩沖其分布式能源的波動。

(3)在各個(gè)分布式電源的共用逆變器的使用方面，通常都不需要考慮其各個(gè)分布式電源間是否存在同步的問題，同時(shí)也不需要考慮其各個(gè)電源間所具有的環(huán)流及功率的控制問題，因此很容易實(shí)現(xiàn)有效的控制。

由于戶用型微電網(wǎng)，其本身的分布式電源容量通常都比較小，因此從其系統(tǒng)的建設(shè)成本和運(yùn)行的控制角度來分析，直流并接結(jié)構(gòu)更有優(yōu)勢。為此，本文在常規(guī)的直流并接結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化改善，以此來設(shè)計(jì)出專門符合農(nóng)村戶用型微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2 、容量配置

在配置戶用型微電網(wǎng)的容量過程中，通常需要對其供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性等多方面因素進(jìn)行綜合性的考慮，包括電源分布式類型、雙向逆變器的容量選擇以及儲能蓄電池的容量配置等。

(1)優(yōu)化選擇逆變器容量。雙向逆變器是戶用型微電網(wǎng)中的核心裝置，針對其所進(jìn)行的容量選擇要充分的考慮到其最大負(fù)荷量的要求。

(2)分布式電源的類型及具體容量需要嚴(yán)格依照分布式能源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來確定。分布式電源類型的選擇方面，通常都很容易受到本地風(fēng)、光等多項(xiàng)資源類型的直接影響。而且，其容量配置還必須充分考慮其具體的運(yùn)行模式和相應(yīng)的投資成本問題。

(3)配置儲能蓄電池的容量，儲能蓄電池屬于微電網(wǎng)內(nèi)部各分布式電源和負(fù)載間有效緩沖平滑的環(huán)節(jié)，其具體的容量配置應(yīng)當(dāng)充分考慮到分布式電源本身的容量大小，以及孤島狀態(tài)下是否能滿足重要負(fù)荷持續(xù)供電時(shí)間的需求。

3、 控制策略

戶用型微電網(wǎng)通常都需要充分結(jié)合配電網(wǎng)的狀態(tài)、蓄電池狀態(tài)以及分布式電源來進(jìn)行自主式的選擇運(yùn)行模式，這樣才能真正使其具備更加靈活的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)及協(xié)調(diào)控制的功能，從而真正有效的保障系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。所以，針對其所設(shè)計(jì)的控制策略，主要在于對其運(yùn)行模式的準(zhǔn)確判斷和轉(zhuǎn)換，以及對系統(tǒng)的保護(hù)。通常雙向逆變器處在孤島逆變狀態(tài)時(shí)，其對外以電壓源的形式來表現(xiàn)。因此在配電網(wǎng)恢復(fù)正常之后，微電網(wǎng)一般都會自主的切換為一種并網(wǎng)的狀態(tài)。因此，就可以結(jié)合分布式電源以及蓄電池的荷電狀態(tài)，將其轉(zhuǎn)入到并網(wǎng)饋電及充電的模式當(dāng)中。

4、 遠(yuǎn)程監(jiān)控

由于農(nóng)村用戶自主應(yīng)用能力相對較差，因此相應(yīng)的戶用型微電網(wǎng)系統(tǒng)都必須要結(jié)合相應(yīng)的管理人員來開展協(xié)助監(jiān)視控制管理的形式，才能真正確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以，就必須要充分結(jié)合其實(shí)際需求來設(shè)計(jì)出一套完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，從而真正以此來針對農(nóng)村戶用型微電網(wǎng)實(shí)施遠(yuǎn)程的監(jiān)控。針對戶用型微電網(wǎng)，通常要求遠(yuǎn)程操作人員必須要嚴(yán)格的監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還需要充分的結(jié)合相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)深入分析微網(wǎng)內(nèi)部各個(gè)單元用發(fā)電的具體情況。綜合考慮，戶用型微電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備以下幾個(gè)方面的功能。

(1)數(shù)據(jù)的存儲、采集和處理，包括各個(gè)單元的遙信和遙測等歷史數(shù)據(jù)。其中遙信量的變位應(yīng)當(dāng)主動上傳，而遙測或者是歷史數(shù)據(jù)則既可按需要召喚上傳或者主動上傳。

(2)報(bào)警及事件統(tǒng)計(jì)。主要是針對各個(gè)單元的預(yù)計(jì)或者故障燈事件類信息。

(3)監(jiān)控功能。主要是結(jié)合遙信和遙測數(shù)據(jù)對視電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，，要預(yù)先對遠(yuǎn)程控制及各個(gè)單元啟停機(jī)參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)定。

(4)畫面及曲線的有效顯示。主要包含各個(gè)單元中的電流、電壓以及功率等實(shí)時(shí)的曲線和歷史曲線。

(5)數(shù)據(jù)的報(bào)表及統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)各單元的發(fā)用電量，比如光伏和風(fēng)機(jī)等分布式電源的日發(fā)電量統(tǒng)計(jì)。

(6)權(quán)限管理。運(yùn)行人員必須依據(jù)權(quán)限進(jìn)行有效的操作，從而防止誤操作所導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)行異常情況的出現(xiàn)。