■ 文/本刊記者 王玉勝

2015年7月30-31日，由中國電工技術(shù)學(xué)會主辦的“2015第四屆分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)大會”在內(nèi)蒙古呼和浩特市召開。本文采擷了大會主題報告的主要觀點，與讀者分享會議的成果。

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1、主動配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展展望

盛萬興（中國電力科學(xué)研究院配電研究所所長）：傳統(tǒng)配電網(wǎng)面臨著諸多的挑戰(zhàn)：不斷提高供電可靠性；不斷提高電能利用效率；不斷提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率；主動應(yīng)對大規(guī)模分布式電源接入；主動應(yīng)對大量電動汽車充電站/樁接入。

主動配電網(wǎng)是具有控制分布式能源的本地系統(tǒng)；DER由分布式發(fā)電、負荷、電動汽車和儲能構(gòu)成。配電系統(tǒng)運行商能夠使用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)來主動控制與管理潮流；實現(xiàn)各種優(yōu)勢資源整合，降低配電網(wǎng)投資，提升整個配電網(wǎng)的運行效率、經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)境效益。主動配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括主動配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)；先進運行控制與管理技術(shù)；應(yīng)對復(fù)雜性與不確定性技術(shù)。

未來配電網(wǎng)發(fā)展主題是可靠、高效、綠色。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上通過先進的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)，融合了大量分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲能裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能量和信息雙向流動的對等電力互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)。能源互聯(lián)網(wǎng)的研究和建設(shè)首先是從配用電端開始的。

通過互聯(lián)網(wǎng)促進能源系統(tǒng)扁平化，推進能源生產(chǎn)與消費模式革命，提高能源利用效率，推動節(jié)能減排。加強分布式能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高可再生能源占比，促進能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化。加快發(fā)電設(shè)施、用電設(shè)施和電網(wǎng)智能化改造，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

城市智能配電網(wǎng)為智慧城市各個系統(tǒng)輸送充足能量和海量信息，是智慧能源系統(tǒng)的主要載體，可以全面監(jiān)測感知城市能源供需情況、能耗指標(biāo)，做到合理調(diào)配和使用電、油、氣以及光伏、風(fēng)電等能源資源，實現(xiàn)能源供給均衡、提高能源利用效率、減少排放。

2、現(xiàn)代電網(wǎng)中的電力電子裝置與系統(tǒng)

趙爭鳴（清華大學(xué)電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授）：功率半導(dǎo)體化的電力系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)的支撐技術(shù)之一。目前，能源互聯(lián)網(wǎng)研究熱潮正在中國興起。能量路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，其電氣結(jié)構(gòu)發(fā)展是高變比、多端口、模塊化、強解耦。固態(tài)變壓器是能量路由器的核心部件，是基于電力電子變換器的新型電力變壓器。其特點是：重量輕，體積小，無污染；可以調(diào)節(jié)電壓、電流、頻率和相位等；可以具有直流接口；輸入輸出耦合性不強；含有智能控制單元。

任意波形功率放大器是實時軟硬件混合系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備，以脈沖的邏輯組合理論為基礎(chǔ)，采用相應(yīng)的拓撲與調(diào)制方式，突破了器件開關(guān)頻率的限制（輸出頻率0～346kHz, 開關(guān)頻率64Hz）。

作為能源互聯(lián)網(wǎng)的終端應(yīng)用，能量收集技術(shù)作為一種很有希望的方案被提出。分布式電磁能量收集器是對周圍環(huán)境中散布的電磁能量進行收集、轉(zhuǎn)換并利用的裝置。

電力電子裝置與系統(tǒng)面臨提升電能變換能力、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、裝備和系統(tǒng)可靠性的三大挑戰(zhàn)。三項關(guān)鍵技術(shù)難題是功率半導(dǎo)體器件失效機理及其模型的建立、基于分布雜散參數(shù)的瞬態(tài)變換拓撲模型及其能量平衡、電磁能量脈沖序列分析及控制。

國家自然科學(xué)基金重大項目（2015-2019）“大容量電力電子混雜系統(tǒng)多時間尺度動力學(xué)表征與運行機制”，其研究意義是提高電力電子器件和裝置的變換能力，提高裝置與系統(tǒng)的可靠性，為提升大容量電力電子裝置和系統(tǒng)的研制水平與綜合性能提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

技術(shù)層面的發(fā)展展望：面向電力電子裝置與系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的“理想開關(guān)、集中參數(shù)和信號PWM調(diào)制”電力電子技術(shù)變革為基于“非理想開關(guān)特性、雜散參數(shù)設(shè)計和電磁能量脈沖控制”的新一代電力電子技術(shù)。

應(yīng)用層面的發(fā)展展望：采用新的電力電子器件，研制面向現(xiàn)代電網(wǎng)應(yīng)用的新一代電力電子裝置和系統(tǒng)，研究器件組合機理和及其失效，提升電力電子變換能力，提高裝置和系統(tǒng)的可靠性，為分布式發(fā)電與微電網(wǎng)——能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更好的技術(shù)支撐。

3、利用可再生能源電解水制氫實現(xiàn)大規(guī)模儲能與氫能綜合利用

岳建華（內(nèi)蒙古電力集團原副總工程師）：眾多發(fā)達國家都很重視氫能利用對可再生能源發(fā)展的技術(shù)和具體解決方案的發(fā)展。如：在天然氣中摻混氫氣（HCNG）具有技術(shù)成熟、易推廣、對環(huán)境友好等優(yōu)點；利用風(fēng)力發(fā)電的剩余電力電解水生成氫，然后提供給現(xiàn)有的燃氣管道網(wǎng)絡(luò)；在利用剩余電力的同時，通過在城市燃氣中添加氫，削減硫氧化物和氮氧化物等有害物質(zhì)的排放；甲烷化；氫燃料電池；氫動力汽車；氫能發(fā)電等。

氫能綜合利用對節(jié)能減排具有重要意義（棄風(fēng)制氫+氫能綜合利用的節(jié)能減排效益）：2013年度蒙西網(wǎng)棄風(fēng)電40億kW·h，可年產(chǎn)氫氣10億m3；2014年全國棄風(fēng)電量133億kW·h，可年產(chǎn)氫氣33億m3；±800kV特高壓輸送電量500億kW·h，可年產(chǎn)氫氣125億m3。假設(shè)全部用于HCNG，制備過程不產(chǎn)生任何廢棄物，物理摻混，無碳排放，循環(huán)全綠色。

推進氫能綜合利用的總體思路和方案：第一階段是HCNG示范工程；第二階段是氫能工業(yè)、民用示范工程；第三階段為區(qū)域性可再生能源就地消納利用負荷中心的示范性研究；第四階段為國家級清潔能源輸出基地建設(shè)；第五階段為開展火電、核電調(diào)峰及剩余電力大規(guī)模制氫，并擴大其在能源、化工領(lǐng)域的更大規(guī)模的應(yīng)用。

展望：隨著技術(shù)和經(jīng)驗的積累和成熟，在我國西部地區(qū)，如新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙等地，可利用可再生能源大規(guī)模制氫。內(nèi)蒙光伏發(fā)電等效利用小時數(shù)約1700-1800h/a（約為燃煤機組平均利用小時數(shù)的1/3）。按光伏每1萬kW裝機占地300畝來計算，6萬km2荒漠戈壁，可建設(shè)光伏/光熱電站總裝機30億kW以上，相當(dāng)于燃煤機組10億kW，可滿足2013年我國全社會5.3萬億kW·h的用電需求。5.3萬億kW·h電可以制氫1.33萬億m3氫氣。

隨著技術(shù)地不斷進步與發(fā)展，將先進的氫制備技術(shù)和氫能綜合利用技術(shù)有機結(jié)合，可有效實現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模儲存、轉(zhuǎn)化和利用。如果能配合電網(wǎng)實現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻等功能，則可大大提高可再生能源的整體利用水平；同時氫能在能源與化工等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，可大規(guī)模替代化石能源，進一步提高可再生能源的消費比重。這將對我國目前嚴(yán)重的霧霾治理、節(jié)能減排、環(huán)境保護、生態(tài)恢復(fù)、可持續(xù)發(fā)展和能源安全等等方面，都有著極其重要的意義。

4、能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的微電網(wǎng)

劉世民（北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)）：能源互聯(lián)網(wǎng)是建立在信息技術(shù)、能源技術(shù)及價值創(chuàng)新上的新型能源生態(tài)系統(tǒng)，以開放對等的信息、能源、價值一體化架構(gòu)，支持能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，實現(xiàn)能源系統(tǒng)效率最優(yōu)和能源價值的最大化利用。

能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架：應(yīng)用層——進行能源優(yōu)化控制決策、為市場主體提供互動服務(wù)、為社會提供公共服務(wù)；大數(shù)據(jù)平臺——匯集能源全生命周期數(shù)據(jù)，支持能源數(shù)據(jù)的存儲、分析和管理；能源傳輸層——智能電網(wǎng)將是能源傳輸配送的主要載體，承擔(dān)能源路由的職責(zé)；能源生產(chǎn)與消費層——分布式能源的推廣應(yīng)用，產(chǎn)能用能一體的能源市場主體呈現(xiàn)指數(shù)增長。

從物理層面，微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的“端”。從模式層面，微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要市場主體。微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢是就地多能協(xié)同優(yōu)化、直流配用電、能源定制服務(wù)、雙向互動。

微電網(wǎng)運營管理形式：基于大數(shù)據(jù)分析的、學(xué)習(xí)型、漸進式的商業(yè)模式；微電網(wǎng)管理交易中心利用大數(shù)據(jù)分析收益和各交易主體的貢獻，交易主體通過協(xié)商確定收益分配規(guī)則，經(jīng)過多個周期的修正，形成可行的商業(yè)模式。

微電網(wǎng)內(nèi)部運營價值發(fā)現(xiàn)：微電網(wǎng)運營商作為能源解決方案提供商，提供多能源綜合利用服務(wù)；微電網(wǎng)規(guī)劃評估、微電網(wǎng)建設(shè)、個性化定制供能服務(wù)、能源優(yōu)化利用服務(wù)等。

微電網(wǎng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中商業(yè)價值：作為獨立市場主體，參與能源互聯(lián)網(wǎng)；利用綠色清潔能源，參與碳交易；作為獨立市場主體，參與電量交易；提供調(diào)峰等多種輔助服務(wù)；參與全局能源優(yōu)化，與能源互聯(lián)網(wǎng)融合。

5、集散式逆變器及其系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

曾建友（深圳市禾望電氣股份有限公司太陽能開發(fā)部總經(jīng)理）：傳統(tǒng)集中式1MW光伏發(fā)電系統(tǒng)存在并聯(lián)失配、傳輸損耗大的問題?，F(xiàn)有方案的缺點是電壓低、電流大、MPPT數(shù)量少。效率提高的方向是提高電壓、降低電流，增加MPPT數(shù)量，減少PV的并聯(lián)失配。鑒于這個思路，我們提出一種既能減小電流、又能降低組件失配的系統(tǒng)架構(gòu)。

集散式逆變器融合了組串式逆變器和集中式逆變器各自的優(yōu)點：分散跟蹤控制+集中并網(wǎng)；在輸出電能質(zhì)量、并網(wǎng)性能和穩(wěn)定性方面優(yōu)于組串式，發(fā)電收益高于組串式；在發(fā)電收益方面大大超過集中式，同時保持了集中式電網(wǎng)適應(yīng)性好的優(yōu)點。集散式與組串式相比，效率可以提高0.5%。綜合初初投資及提高系統(tǒng)發(fā)電量而言，集散式光伏系統(tǒng)結(jié)合了組串式及集中式的優(yōu)勢于一體——性價比最優(yōu)。

禾望集散式產(chǎn)品特點：逆變器功率模塊防護好；逆變器功率模塊易維護；光伏控制器高效、自然冷；光伏控制器模塊化、薄膜電容、無風(fēng)扇；完整的高低溫測試；完善的性能測試平臺，防護與振動測試。

根據(jù)山地的地形特點及逆變器的MPPT數(shù)量，決定了山區(qū)電站不宜用集中式方案，否則發(fā)電量大受影響，重點考慮集散式和組串式。

對于山區(qū)電站，系統(tǒng)初始投資成本，組串式比集散式高10萬以上/MW；電纜傳輸損耗，組串式的遠距離傳輸電壓為480Vac，集散式為820Vdc，組串式比集散式高0.5%；交流電纜壓降差異導(dǎo)致逆變器端口電壓差異大，組串式比集中式電網(wǎng)適應(yīng)性差。綜合分析后，對于山區(qū)光伏電站，集散式方案是最佳的選擇。

6、智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

賈宏杰（天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院教授）：智能電網(wǎng)概念的提出，為傳統(tǒng)的電力及能源供用領(lǐng)域帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，同時也為學(xué)術(shù)界帶來了很多全新的研究課題和方向，而微網(wǎng)、主動配電網(wǎng)和電動汽車無疑是其中受到高度關(guān)注的研究領(lǐng)域。

分布式發(fā)電微網(wǎng)技術(shù)值得關(guān)注的問題是微網(wǎng)運行特性及微網(wǎng)內(nèi)DG相互作用機理、微網(wǎng)綜合仿真技術(shù)、微網(wǎng)的一體化優(yōu)化設(shè)計、微網(wǎng)的保護和控制、微網(wǎng)能量的優(yōu)化調(diào)度。主動配電網(wǎng)技術(shù)值得關(guān)注的問題是主動配電網(wǎng)綜合規(guī)劃技術(shù)、主動配電網(wǎng)運行控制技術(shù)、主動配電網(wǎng)相關(guān)支撐技術(shù)。

能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)在能源領(lǐng)域的進一步發(fā)展，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和理念在能源系統(tǒng)中的深度融合和應(yīng)用，是一個物理-能量-信息融合的開放系統(tǒng)；它將支撐互聯(lián)網(wǎng)理念和能源技術(shù)的深度融入，支撐多種能源的開放互聯(lián)，支撐能量自由傳輸和用戶廣泛接入，支撐眾籌眾創(chuàng)的能源互聯(lián)網(wǎng)市場和金融體系。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是智能化電力傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)（智能電網(wǎng)）。

從技術(shù)經(jīng)濟、社會因素、難易程度等多個方面進行綜合考慮，能源互聯(lián)網(wǎng)最可能的實現(xiàn)路徑應(yīng)當(dāng)終端能源互聯(lián)網(wǎng)—區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)—全域能源互聯(lián)網(wǎng)。

終端能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍小，適用于學(xué)校、工廠、建筑等環(huán)節(jié)，不同能源系統(tǒng)歸同一單位，避免利益糾葛，技術(shù)問題為主，能源互聯(lián)易于實現(xiàn)；前期基礎(chǔ)好，已有眾多前期研究和示范工程，需要進一步強化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍較大，適合城市園區(qū)、新區(qū)、城鎮(zhèn)示范區(qū)等，未來可推廣至整個城市，涉及不同部門和環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)；前期基礎(chǔ)較好：已有一些前期研究和示范應(yīng)用，未來推廣應(yīng)用需要政策支持。

全域能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍巨大，適于未來大到社會、中到城市、小到社區(qū)家庭的能源供用方式，涉及面廣，影響深遠，需國家政策大力和持續(xù)支持；可作為未來方向，目前應(yīng)做好發(fā)展構(gòu)架規(guī)劃論證工作，宜分階段穩(wěn)步推行。

智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)是能源領(lǐng)域最活躍的兩個研究方向，能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上的進一步擴展和提升，為能源電力領(lǐng)域帶來了新機遇、新挑戰(zhàn)、新思路、新技術(shù)。

7、陽光電源簡介及微電網(wǎng)解決方案

余勇（陽光電源股份有限公司儲能事業(yè)部總監(jiān)）：聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)應(yīng)用于分布式可再生能源滲透率較高或多能互補地區(qū)。與大電網(wǎng)聯(lián)接，主要是并網(wǎng)運行，也可以離網(wǎng)運行的區(qū)域配電網(wǎng)；基于智能配電網(wǎng)的綜合能量管理系統(tǒng)，與大電網(wǎng)的靈活互動；用戶側(cè)管理系統(tǒng)，指導(dǎo)用戶避開用電高峰，實現(xiàn)新能源自發(fā)自用及分時電價；平滑可再生能源發(fā)電，抑制可再生能源大量并網(wǎng)產(chǎn)生的諧振；改善電網(wǎng)末端電能質(zhì)量，減緩電網(wǎng)改造擴容；除了為客戶帶來經(jīng)濟收益外，還會帶來更多的附件價值和社會效應(yīng)。

提高可再生能源滲透率：在發(fā)電側(cè)加入儲能建立聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，通過跟蹤計劃曲線、提高預(yù)測精度，可以有效提高波動性可再生能源接入配電網(wǎng)的比例，功率滲透率（微電網(wǎng)額定裝機功率與峰值負荷功率的比值）可以做到50%以上。

友好互動，自發(fā)自用，削峰填谷：增加儲能系統(tǒng)形成的單個或多個微電網(wǎng)能與大電網(wǎng)友好互動，并網(wǎng)點交換功率和時間可控，接受電網(wǎng)調(diào)度，實現(xiàn)自發(fā)自用，消減峰谷差，替代調(diào)峰電源。

平滑可再生能源、抑制電網(wǎng)諧振：通過微電網(wǎng)的平滑輸出及阻抗控制，抑制新能源并網(wǎng)震蕩，保障周邊負荷用電安全。

改善電網(wǎng)末端電能質(zhì)量，延緩電網(wǎng)改造：在電網(wǎng)末端增加微電網(wǎng)可以提高供電可靠性，改善供電電能質(zhì)量，延緩電網(wǎng)改造擴容，節(jié)約電網(wǎng)改造投資。

電網(wǎng)故障時備用：大電網(wǎng)發(fā)生故障時，可以微網(wǎng)內(nèi)進行孤網(wǎng)運行，保障本地負荷或重要負荷的連續(xù)供電。

獨立型微電網(wǎng)：應(yīng)用于電網(wǎng)未覆蓋的農(nóng)村、海島等邊遠地區(qū)；不與常規(guī)電網(wǎng)相聯(lián)接，獨立運行，利用自身分布式電源滿足微網(wǎng)內(nèi)負荷需求的系統(tǒng)；可以與柴油機等發(fā)電設(shè)備并列運行，可實現(xiàn)燃料節(jié)約；基于智能配電網(wǎng)的綜合能量管理系統(tǒng)，實現(xiàn)負荷的動態(tài)平衡。

與直流母線微電網(wǎng)相比，交流總線微電網(wǎng)更高效、更靈活、更適合于多種可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入；供電半徑寬，易于擴容，適合長線傳輸；通過能量管理系統(tǒng)可以做到實時的供需平衡，供電穩(wěn)定性高。

8、中國智能微電網(wǎng)近期發(fā)展情況和展望

吳鳴（中國電力科學(xué)研究院配電研究所博士）：微電網(wǎng)的主要技術(shù)路線是互補、互動、分組、多能、多源、多級、多模式、多類型和控制。微網(wǎng)主要核心裝備是能量管理系統(tǒng)、協(xié)調(diào)控制與通信系統(tǒng)、就地控制與保護系統(tǒng)、分布式電源系統(tǒng)以及混合儲能系統(tǒng)及其控制器。微電網(wǎng)主要形式是交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)、交直流混合微電網(wǎng)和微網(wǎng)群。微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系包括6類、11個子系列、20項標(biāo)準(zhǔn)，3項國標(biāo)、1項行標(biāo)正在制定。

微電網(wǎng)的主要功能：改善電能質(zhì)量，維持系統(tǒng)穩(wěn)定；統(tǒng)一抽調(diào)控制分布式發(fā)電裝置；通過儲能，使分布式發(fā)電單元可調(diào)度；增強系統(tǒng)并網(wǎng)可靠性，優(yōu)化能量管理；保障供電可靠性；提高新能源發(fā)電并網(wǎng)性能。

我國發(fā)展微電網(wǎng)的目的：最大程度接納分布式電源；節(jié)能降耗，提高能效；解決無電地區(qū)供電；滿足用戶對供電可靠性的個性化需求；提高電網(wǎng)整體抗災(zāi)能力和災(zāi)后應(yīng)急供電能力；微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。

我國微電網(wǎng)的定位：滿足高滲透率分布式可再生能源的接入和消納；滿足與大電網(wǎng)聯(lián)系薄弱的偏遠地區(qū)的電力供應(yīng)；滿足對電能質(zhì)量和供電可靠性有特殊要求的用戶用電需要。

9、分布式電源中的設(shè)備應(yīng)用研究

俞曉峰（常熟開關(guān)制造有限公司總經(jīng)理助理、副總工程師）：分布式能源對配電網(wǎng)的潮流、短路電流產(chǎn)生了實質(zhì)性的影響，使得傳統(tǒng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、保護控制、運行管理方法不再有效。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源形式的接入，對系統(tǒng)的保護控制、運行管理提出了新挑戰(zhàn)，它包括電壓控制、繼電保護、短路電流限制、故障定位與隔離、電源的調(diào)度管理等方面的問題。

斷路器在配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時動作，切斷故障點與電源之間的聯(lián)系，起到保護設(shè)備、線路和人身安全的作用。分布式系統(tǒng)的特殊性，對斷路器提出了相應(yīng)的要求。如：分布式系統(tǒng)中包含多樣化的分布式能源，斷路器的開斷性能和保護功能，應(yīng)適應(yīng)各種能源形式的特點；分布式系統(tǒng)具有較復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)，斷路器之間的配合，應(yīng)確保在故障動作時，盡可能減小停電區(qū)域，即實現(xiàn)選擇性保護。

有源網(wǎng)絡(luò)中，由于存在多電源，拓撲結(jié)構(gòu)和潮流方向都較傳統(tǒng)配網(wǎng)復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的保護方式難以實現(xiàn)選擇性。要在多電源系統(tǒng)中實現(xiàn)選擇性保護，不僅需要斷路器自身具備潮流方向的檢測功能，還需要通過斷路器之間的實時通信才能實現(xiàn)選擇性保護。也就是需要將下述兩種技術(shù)相結(jié)合，形成方向性的區(qū)域選擇性聯(lián)鎖技術(shù)：區(qū)域選擇性聯(lián)鎖ZSI；方向性的選擇性。

分布式電源系統(tǒng)的保護需求促進了斷路器技術(shù)的發(fā)展。有源網(wǎng)絡(luò)因接入新能源的需要，促進了斷路器性能的提高，并促進斷路器的功能更加豐富；有源配網(wǎng)復(fù)雜的拓撲結(jié)構(gòu)和雙向潮流的特點，促使斷路器利用通信功能實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合。

分布式電源的保護是系統(tǒng)性問題。斷路器本身只能通過分合閘操作改變網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，并不能完全解決有源配電網(wǎng)的所有保護問題。有源網(wǎng)絡(luò)的安全可靠運行，需要在設(shè)計階段就從系統(tǒng)的角度進行優(yōu)化。

10、滿足25年壽命的光伏匯流箱的現(xiàn)狀、問題與解決方案

張書瑞（北京人民電器廠有限公司營銷技術(shù)部部長）：直流匯流箱已經(jīng)發(fā)展到第三代技術(shù)，除匯流和防雷的主要作用外，還增加了電壓、電流、溫度的采集和工作狀態(tài)監(jiān)控，不平衡和失效報警、數(shù)據(jù)與傳輸?shù)?。各發(fā)電企業(yè)對光伏電站的使用壽命規(guī)定為25年，在它的全生命周期里，里面的元器件能否經(jīng)受住考驗，業(yè)內(nèi)都沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本報告通過對光伏電站中匯流箱在25年壽命里的安全性和可靠性進行分析，并提出解決方案，同時對匯流箱降低功耗提出建議，對匯流箱檢修方便性提出要求。

對于熔斷器電弧傷人事故，解決方法是用DC1000V小型直流斷路器，或用正負極熔斷器同時撥插的熔斷器組合體（熔斷器式隔離開關(guān)），同時產(chǎn)生四個斷口，每斷口為DC250V壓降。

對于電纜與接線端子虛接后產(chǎn)生的電弧，采用匯流排和導(dǎo)線加端子，是解決虛接的有效辦法。解決爬電距離和電氣間隙問題，采用符合美國UL489B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和生產(chǎn)的光伏用元器件。接線端子與電線電纜連接強度問題，用導(dǎo)線加端子加標(biāo)準(zhǔn)壓力鉗的方法加以解決。

縮小箱體體積：一是將熔斷器正負極上下疊放合并，長度方向可縮短300mm左右；二是將電流測量模塊豎起，這樣寬度方向可縮短150mm。

斷路器：誤動——嚴(yán)格采用UL489B標(biāo)準(zhǔn)；小電流不能分?jǐn)唷x擇采用UL489B標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)產(chǎn)品；斷路器溫升過高——采用非四極串聯(lián)的產(chǎn)品，現(xiàn)在北京人民電器廠已生產(chǎn)出二極DC1000V的塑殼斷器和小型斷路器。

光伏熔斷器的冶金效應(yīng)是無法避免的，最好的方法是與德國和日本等國家規(guī)定一樣，采用斷路器，如以25年熔斷器需更換10次，每只熔斷器為20元，則為200元，再加上維護及斷電損失，總成本為400元以上，現(xiàn)在一只1000V的直流斷路器只有150元，可節(jié)約一半以上的成本。

雷擊浪涌保護器保護性能問題是此行業(yè)的難題，要進行技術(shù)攻關(guān)，目前沒有太好的技術(shù)能克服。小體積是減少運輸成本的根本出路，以長度減少300mm和寬度減少150mm來計算，運輸成本可以降低35%左右。

功耗產(chǎn)生的成本分析：兩極DC1000V，200A額定電流內(nèi)阻僅為0.7mΩ，四極DC1000V，200A額定電流內(nèi)阻最低為1.2mΩ，因此采用新型兩極斷路器功耗至少減少40%以上。

光伏電站的發(fā)展不僅要求速度，更要求質(zhì)量，電站的建造和運行成本才是最終客戶的支出，因此高安全、高可靠、高壽命、高性價比的匯流箱才是最優(yōu)選擇。

11、福祿克微電網(wǎng)領(lǐng)域測試解決方案

錢峰（福祿克測試儀器（上海）有限公司產(chǎn)品應(yīng)用總工程師）：微電網(wǎng)中大量采用了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電設(shè)備。相對于傳統(tǒng)的發(fā)電方式，微網(wǎng)的分布式發(fā)電容量偏小，功率輸出不穩(wěn)定,這會導(dǎo)致并網(wǎng)后影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。而且微網(wǎng)中，會有大量電力電子器件的應(yīng)用，也會導(dǎo)致電能質(zhì)量問題。另外儲能、電力電子、分布式電源等裝置的問題也都會導(dǎo)致微電網(wǎng)的故障。

對于整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的測試而言，福祿克能夠提供包括針對電力電子設(shè)備、儲能設(shè)備、分布式電源、負荷監(jiān)控、保護裝置的一整套測試工具，涵蓋了電能質(zhì)量、功率參數(shù)、轉(zhuǎn)換效率、絕緣、接地、蓄電池內(nèi)阻、交直流波形、mA和mV模擬信號等的檢測和分析。

F1760專家型電能質(zhì)量分析儀或者F435II高級電能質(zhì)量和電能量分析儀檢測電壓偏差、頻率偏差、低電壓穿越、閃變、三相電壓不平衡、電壓和電流諧波（包括直流分量）等。Norma 4000/5000功率分析儀檢測三相交流電壓電流、輸入直流電壓電流、輸入輸出功率（功率波動特性測試）、效率，包括輸出電壓和電流等的諧波分析。

F190-II系列手持式示波表可觀察PWM調(diào)制規(guī)律、測試電力電子器件損耗、捕捉瞬態(tài)異常信號、驅(qū)動脈沖測量、開關(guān)損耗測量。F1550C絕緣電阻測試儀可測量逆變器的輸入電路對地、輸出電路對地的絕緣電阻值。測量絕緣電阻合格后，才能進行絕緣強度試驗。Fluke BT521蓄電池內(nèi)阻測試儀可對微電網(wǎng)儲能蓄電池的內(nèi)阻、溫度和充電紋波測量。

12、大規(guī)?？稍偕茉措娬静⒕W(wǎng)技術(shù)

侯佑華（內(nèi)蒙古電力集團調(diào)通中心副主任）：現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行的關(guān)鍵是預(yù)測與控制。預(yù)測包括超短期預(yù)測、短期預(yù)測、中長期預(yù)測；控制是AGC和AVC；安全是穩(wěn)定控制；可再生能源的調(diào)度目標(biāo)是可觀、可控和可預(yù)測。

光伏預(yù)測技術(shù)的簡單化處理，2015年實現(xiàn)光伏發(fā)電的預(yù)測和自動控制；風(fēng)電與光伏發(fā)電預(yù)測曲線的疊加會給我們帶來意想不到的結(jié)果；風(fēng)光互補的概念不是簡單的時間關(guān)系，不同季節(jié)有不同的特點，需要擴大運行人員的眼界和知識面。

從機組組合到電源組合，實現(xiàn)新能源發(fā)電的可置信出力安排；調(diào)度模式的調(diào)整：扁平化調(diào)度；市場化調(diào)度的核心：快速反應(yīng)；穩(wěn)定邊界的調(diào)整：適應(yīng)電力電子器件穩(wěn)定分析；新能源消納的關(guān)鍵：無功電壓問題的解決。

整數(shù)規(guī)劃方法、馬爾科夫過程與電力調(diào)度風(fēng)險分析，強化計劃管理，引入可調(diào)節(jié)負荷；擴大有功功率波動范圍，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的協(xié)調(diào)優(yōu)化；無功調(diào)節(jié)實現(xiàn)真正的分區(qū)優(yōu)化；快速穩(wěn)定分析，確定靜態(tài)安全邊界；預(yù)測技術(shù)的改進：增大計算密度，實現(xiàn)變化的基數(shù)調(diào)整；根據(jù)預(yù)測技術(shù)，增加快速電源運行的有效性；快速電源的建設(shè)實現(xiàn)調(diào)度計劃的小時級調(diào)整。所有風(fēng)電技術(shù)除預(yù)測以外，知識邊界沒有突破電力系統(tǒng)知識范圍。

調(diào)整可再生能源政策是關(guān)鍵，現(xiàn)有政策調(diào)整與立法重點是約束機制。補貼政策的關(guān)鍵是市場競爭力，調(diào)整補貼政策。政策的實施應(yīng)明確方向，不能有空檔可鉆。

提供優(yōu)質(zhì)廉價能源是電力生產(chǎn)的目的；能源的競爭是社會的競爭；推進低成本的新能源，實現(xiàn)不同電源的價格協(xié)調(diào)和相互配套；靈活的能源形勢—能源互聯(lián)網(wǎng)是中國的必由之路。

13、光伏系統(tǒng)低壓側(cè)解決方案

卜浩民（上海良信電器股份有限公司總工程師）：典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)都包含光伏陣列及其控制、直流匯流、逆變、交流匯流等部分組成，其中每一部分的電流傳輸、控制和保護都離不開各類低壓電器。

光伏系統(tǒng)對低壓電器適用性的特殊要求：直流高電壓為DC500V、750V、1000V、1200V、1500V，無極性限制，開斷電流能力不受接線方向改變的影響。高海拔適用性為海拔2000m、3000m甚至4000m，必須提高絕緣強度，提高滅弧能力和降低溫升，寬環(huán)溫適用性為能在-25℃～+70℃環(huán)溫下正常工作；直流感性負載適用性為在直流感性負載下的通斷和保護，提高可靠性，提高使用壽命，降低功能失效率，減少維護量。

NDB6Z-125PV直流小型斷路器：觸頭狀態(tài)的真實顯示——安全保護；與操作速度無關(guān)的快速合閘——提高電壽命；雙斷點觸頭模塊結(jié)構(gòu)——提高電壓和分?jǐn)嗄芰Φ拇胧浑p滅弧裝置——快速滅弧，高分?jǐn)嗄芰Γ?電動力限流的設(shè)計——提高限流能力，利于實現(xiàn)選擇性保護的級聯(lián)配合。

NDM5Z直流塑料外殼式斷路器：13項專利；防跌落、小跳；熱磁瞬動、延時可調(diào)；故障狀態(tài)（瞬延）顯示；分?jǐn)嗄芰镮cs=Icu，150kA/AC400V，85kA/DC1000V， 40kA DC1200；電壽命5000次。

NDW3-4000 框架斷路器：產(chǎn)氣吹弧、壓力密封、定向吹弧——有效提高斷路器的分?jǐn)嗄芰Γ徊僮鳈C構(gòu)獨特的支撐結(jié)構(gòu)——有效提高了操作壽命和動作可靠性；控制器檢測和執(zhí)行機構(gòu)的改進——縮短了故障脫扣時間（縮短到11ms）；自吸式雙繞組欠壓脫扣——提高可靠性的同時降低能耗80%；新型手柄結(jié)構(gòu)——操作的柔韌性帶來舒適的手感和壽命的提高；可帶電更換控制器——快捷、方便、安全不停電更換控制器，保證連續(xù)供電；形成19項專利；分?jǐn)嗄芰镮cw=Ics=Icu，100kA/400V、80kA/690V、50kA/1000V；機械壽命15000次，電壽命6000次。

14、一體化光伏智能變電站的特點及應(yīng)用

管同平（上海金友金弘電線電纜股份有限公司副總經(jīng)理）：電力投資商、發(fā)電企業(yè)最關(guān)心的話題是光伏電站的收益率。影響光伏電站收益率的主要因素有初期投資成本、后期運維成本和電站發(fā)電量。從電氣設(shè)備層考慮，影響電站收益率的主要因素是初期設(shè)備成本、安裝與維護、轉(zhuǎn)換效率與節(jié)能、設(shè)備安全可靠性和設(shè)備使用壽命。

對于大型光伏電站而言，電站穩(wěn)定運行永遠是第一位的。我們采用了北歐的一家已運行15年的光伏逆變產(chǎn)品，VACON 8000 SOLAR Multimaster逆變柜，功率范圍為250～5300 kW。選件豐富，方便客戶選擇。

由于VACON產(chǎn)品具備業(yè)內(nèi)最徹底的模塊化設(shè)計，獨一無二的兼容性，1MW采用4個250kW逆變模塊（可以并聯(lián)設(shè)計，采用雙繞組升壓變壓器），插入式設(shè)計結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)運維。

組串式設(shè)計方案因其靈活，外殼防護等級高，特別適用于小型分布式電站中，常以家用、商用屋頂為組件載體，單個屋頂或單個容量常小于100kW，系統(tǒng)能夠直接并入低壓配電網(wǎng)或供用戶直接使用。

集成一體式設(shè)計方案特別適合PV電池板排布規(guī)律，相對集中，距離較近的應(yīng)用場合，優(yōu)勢非常突出，應(yīng)用業(yè)績也十分廣泛。

未來的兆瓦級集成光伏智能變電站發(fā)展趨勢，必然是小型化、功能高度集成化、可遠程維護低成本運行的一輸配電產(chǎn)品?！?/p>