岳付昌，王　博，杜云虎，伏祥運(yùn)，邵　林

（1.國(guó)網(wǎng)連云港供電公司，江蘇連云港222000；2.國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇鹽城224006）

離網(wǎng)型海島綜合能源微電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

岳付昌1，王博1，杜云虎1，伏祥運(yùn)1，邵林2

（1.國(guó)網(wǎng)連云港供電公司，江蘇連云港222000；2.國(guó)網(wǎng)鹽城供電公司，江蘇鹽城224006）

傳統(tǒng)的海島微電網(wǎng)能源形式單一，考慮柔性負(fù)荷參與能量調(diào)節(jié)較少，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)海島綜合能源微電網(wǎng)功能架構(gòu)，充分利用波浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源，通過(guò)虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)提高分布式能源發(fā)電的穩(wěn)定性，以能源路由器作為控制核心，靈活調(diào)節(jié)海水淡化裝置、電轉(zhuǎn)氣裝置等柔性負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)源荷互動(dòng)控制，研究能源路由器、虛擬同步發(fā)電機(jī)、源荷互動(dòng)、信息物理融合系統(tǒng)在海島微電網(wǎng)中的實(shí)現(xiàn)方式，并應(yīng)用到車牛山島微電網(wǎng)示范工程。

海島微電網(wǎng)；能源路由器；虛擬同步發(fā)電機(jī)；源荷互動(dòng)；信息物理融合

能源問(wèn)題逐漸成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)［1，2］。2016年3月，全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)每年能帶動(dòng)國(guó)內(nèi)投資增長(zhǎng)2萬(wàn)億元。在實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展乏力的情況下，新能源產(chǎn)業(yè)無(wú)疑能夠刺激國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2015年，國(guó)家電網(wǎng)公司全面解決了大電網(wǎng)覆蓋范圍無(wú)電人口用電問(wèn)題，然而對(duì)于450個(gè)有人居住的沿海島嶼［3］，普遍采用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電帶來(lái)的供電穩(wěn)定性和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，由于海上資源匱乏，定期補(bǔ)給耗費(fèi)大量人力物力財(cái)力。

傳統(tǒng)的海島微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多采用交流母線、直流母線和交直流混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)［4］，供電供能多樣性不足，棄風(fēng)棄光問(wèn)題嚴(yán)重。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、新能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的不斷成熟以及智慧島嶼服務(wù)多樣性的提升，未來(lái)海島將不僅局限于電網(wǎng)，而是以電力網(wǎng)為核心，天然氣網(wǎng)、熱力網(wǎng)、交通網(wǎng)協(xié)調(diào)應(yīng)用的綜合能源互補(bǔ)生態(tài)系統(tǒng)［5，6］。能源路由器、虛擬同步發(fā)電機(jī)（VSG）等技術(shù)的深入研究和逐步試點(diǎn)應(yīng)用將改變傳統(tǒng)微電網(wǎng)功能架構(gòu)［7，8］，將對(duì)未來(lái)海島微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、新能源發(fā)電、運(yùn)行控制及能量管理、儲(chǔ)能配置與儲(chǔ)能優(yōu)化等產(chǎn)生影響。文中設(shè)計(jì)了未來(lái)智慧島嶼建設(shè)基本功能架構(gòu)，研究能源路由器、VSG、源荷互動(dòng)及信息物理融合系統(tǒng)（CPS）的實(shí)現(xiàn)方式，并應(yīng)用到車牛山島示范工程，為分布式電源、柔性負(fù)荷在海島上大規(guī)模高效率應(yīng)用提供思路，實(shí)現(xiàn)能源的綜合高效利用。

1　國(guó)內(nèi)海島微電網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)海島微電網(wǎng)工程建設(shè)起步較晚，近年來(lái)，海島微電網(wǎng)試點(diǎn)工程發(fā)展迅速，已建的海島微電網(wǎng)主要集中在珠三角、浙江沿海以及山東半島海域［9］。各試點(diǎn)工程分布式電源滲透率高，實(shí)現(xiàn)風(fēng)-光-柴-儲(chǔ)多能互補(bǔ)，波浪能、海流能逐漸得到開發(fā)利用，海水淡化負(fù)荷參與到系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)。電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)電力電子技術(shù)、電動(dòng)汽車充換電技術(shù)、蓄電池多體混合調(diào)配技術(shù)等得到試點(diǎn)應(yīng)用。一些島嶼微電網(wǎng)裝機(jī)容量突破兆瓦級(jí)，實(shí)現(xiàn)了多種能源的協(xié)調(diào)控制和并離網(wǎng)靈活切換。然而，微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)主要集中在分布式電源、儲(chǔ)能配置研究［10］，微電源容量設(shè)計(jì)多以經(jīng)濟(jì)成本、回收成本配置，優(yōu)化目標(biāo)不盡相同［11］。分布式發(fā)電除風(fēng)能、太陽(yáng)能以外，抽水蓄能、海洋能、生物質(zhì)能等受環(huán)境影響較大，波浪發(fā)電、海流發(fā)電裝置多由高校和科研機(jī)構(gòu)研發(fā)，尚無(wú)成熟的商業(yè)化產(chǎn)品。運(yùn)行控制主要采用主從控制和下垂控制策略，惡劣天氣棄風(fēng)棄光嚴(yán)重，“即插即用”功能難以實(shí)現(xiàn)。儲(chǔ)能大都采用鉛酸蓄電池儲(chǔ)能、磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能以及混合儲(chǔ)能3種方式［12］，以成本、效率、使用壽命等作為多目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，但是大規(guī)模儲(chǔ)能成本高昂，環(huán)境負(fù)擔(dān)重。

2　基本功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的海島微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如圖1所示。交流母線和直流母線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，交直流轉(zhuǎn)換設(shè)備較多，投資較大。交直流混合母線結(jié)構(gòu)能夠合理分配交直流電源和負(fù)荷，減少單一母線交直流轉(zhuǎn)換設(shè)備成本，然而并不適用于分區(qū)自治的微電網(wǎng)群，惡劣天氣下能源利用率低。

文中設(shè)計(jì)一種以能源路由器為核心的控制設(shè)備，考慮綜合能源高效互補(bǔ)利用的新型海島微電網(wǎng)基本功能架構(gòu)如圖2所示。

能源路由器作為核心設(shè)備連接分布式電源、儲(chǔ)能及柔性可調(diào)負(fù)荷，具有變壓調(diào)節(jié)、交直流轉(zhuǎn)換、無(wú)功補(bǔ)償、限制故障電流、改善電能質(zhì)量等功能，為多能互補(bǔ)微電網(wǎng)和微電網(wǎng)群提供標(biāo)準(zhǔn)化接口，與能量管理系統(tǒng)（EMS）靈活雙向互動(dòng)，實(shí)時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行情況，制定分布式電源、柔性負(fù)荷投切計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)安全穩(wěn)定。儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)含VSG特性的儲(chǔ)能逆變器連接到能源路由器。海島微電網(wǎng)由于DG具有隨機(jī)性、間歇性及不可控性等特點(diǎn)，頻率穩(wěn)定性差，電壓支撐能力弱，并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)動(dòng)慣性及阻尼幾乎可以忽略，通過(guò)VSG控制策略增強(qiáng)系統(tǒng)機(jī)械慣性和阻尼，模擬同步發(fā)電機(jī)頻率控制和電壓控制特性，抑制頻率和電壓快速波動(dòng)，從而提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和功率分配能力。

DG包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、海洋能發(fā)電等，多種能源形式互補(bǔ)發(fā)電，提高供電可靠性。海島微電網(wǎng)提供多個(gè)即插即用接口，便于開展海島岸電建設(shè)，降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)生態(tài)旅游和智慧漁業(yè)。對(duì)于大型離網(wǎng)海島微電網(wǎng)，適宜建設(shè)電動(dòng)汽車充換電設(shè)施，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在海島上的推廣應(yīng)用。

負(fù)荷包括常規(guī)負(fù)荷及柔性可調(diào)負(fù)荷，常規(guī)負(fù)荷包括照明、空調(diào)、居民生活用電等，海島微電網(wǎng)須保障常規(guī)負(fù)荷穩(wěn)定供電。柔性負(fù)荷包括電動(dòng)汽車、海水淡化、電轉(zhuǎn)氣（P2G）及儲(chǔ)能等，此類負(fù)荷可在適當(dāng)范圍靈活調(diào)整，與分布式電源互動(dòng)響應(yīng)，制定靈活投切計(jì)劃參與功率調(diào)節(jié)，平抑間歇性能源波動(dòng)，通過(guò)源荷互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)功率實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡。

CPS實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)與控制系統(tǒng)3C有效協(xié)同。通信系統(tǒng)通過(guò)傳感器、探測(cè)器等感知海島微電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)依托計(jì)算系統(tǒng)的嵌入式、大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)先進(jìn)技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)物理域與信息域的融合?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)計(jì)算系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，制定智能控制策略，實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)型海島微電網(wǎng)的VSG控制、自適應(yīng)控制和源荷互動(dòng)。

拓展應(yīng)用包括營(yíng)銷服務(wù)、運(yùn)維管理、冷熱電聯(lián)供、個(gè)性化服務(wù)等。未來(lái)智慧島嶼將逐漸豐富能源形式，開展智能家居、智能用電等個(gè)性化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)海島綜合能源微電網(wǎng)成熟運(yùn)作模式并推廣應(yīng)用。

圖1　傳統(tǒng)海島微電網(wǎng)基本架構(gòu)

圖2　綜合能源海島微電網(wǎng)基本功能架構(gòu)

3　智能新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

基本功能架構(gòu)設(shè)計(jì)中增加多種智能新技術(shù)。重點(diǎn)介紹4種新技術(shù)在未來(lái)海島微網(wǎng)架構(gòu)中的實(shí)現(xiàn)方式。

3.1能源路由器

能源路由器為多端口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)方式可分為2種，如圖3所示。

圖3　能源路由器實(shí)現(xiàn)方式

方式一：連接多個(gè)DG、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷，設(shè)置交直流多端口，實(shí)現(xiàn)含波浪能的風(fēng)-光-柴-儲(chǔ)多能互補(bǔ)，此方式適用于離網(wǎng)型獨(dú)立海島微電網(wǎng)建設(shè)。

方式二：作為核心控制單元，連接多個(gè)不同架構(gòu)微電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域各個(gè)微電網(wǎng)的整體能量流協(xié)調(diào)控制，此方式適用于距離較近的海島微電網(wǎng)群。

離網(wǎng)型海島微電網(wǎng)群可以綜合考慮方式一與方式二，各微電網(wǎng)之間通過(guò)總能源路由器連接，單個(gè)微電網(wǎng)通過(guò)子能源路由器連接，實(shí)現(xiàn)能量流的單個(gè)微電網(wǎng)局部自愈及整個(gè)微電網(wǎng)群的系統(tǒng)平衡。

能源路由器在海島微電網(wǎng)中的應(yīng)用還需要考慮多微電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)行的電壓穩(wěn)定控制問(wèn)題以及“即插即用”的成組化設(shè)計(jì)問(wèn)題。

3.2VSG

VSG技術(shù)以下垂控制特性為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)方式如圖4所示，儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)過(guò)含VSG功能的儲(chǔ)能逆變器連接到交流母線，能源路由器提供多端口連接交直流兩個(gè)微電網(wǎng)。儲(chǔ)能電源假設(shè)為理想的直流電壓源，VSG從外特性上等效于受控電壓源，穩(wěn)定微電網(wǎng)主要負(fù)荷的母線電壓。

圖4　VSG實(shí)現(xiàn)方式

系統(tǒng)發(fā)生有功波動(dòng)時(shí)，VSG由于慣性和阻尼，抑制頻率變化，無(wú)功發(fā)生波動(dòng)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁，實(shí)現(xiàn)電壓的緩慢變化，從而改善微電網(wǎng)的運(yùn)行特性，提高新能源消納能力。此種方式下，如何在電壓和頻率出現(xiàn)較大波動(dòng)情況下為電網(wǎng)提供慣性支撐，減小沖擊性負(fù)荷及短路沖擊負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的影響，是實(shí)現(xiàn)VSG功能的難點(diǎn)。另外，多機(jī)情況下的并聯(lián)均流、并聯(lián)帶載運(yùn)行以及并離網(wǎng)切換過(guò)程中的協(xié)調(diào)控制等問(wèn)題是VSG實(shí)現(xiàn)過(guò)程中研究的熱點(diǎn)。

3.3源荷互動(dòng)

傳統(tǒng)海島微電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)缺乏彈性，電網(wǎng)調(diào)度需考慮實(shí)時(shí)平衡負(fù)荷用電需求?；谛枨髠?cè)響應(yīng)技術(shù)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)能夠提升新能源消納能力。

離網(wǎng)型海島微電網(wǎng)源荷互動(dòng)控制可通過(guò)靈活調(diào)節(jié)DG出力，制定柔性負(fù)荷投切計(jì)劃實(shí)現(xiàn)。圖5為源荷互動(dòng)的一種實(shí)現(xiàn)方式?！霸础笔侵阜植际诫娫?，包括風(fēng)電、光伏、柴油發(fā)電機(jī)，“荷”是指能夠參與功率平衡調(diào)度的柔性負(fù)荷，包括儲(chǔ)能、海水淡化裝置、電動(dòng)汽車以及P2G裝置。能源路由器采用智能協(xié)調(diào)控制算法，實(shí)現(xiàn)分布式能源梯級(jí)利用和負(fù)荷精細(xì)化管控。

研究分析DG、儲(chǔ)能、負(fù)荷在不同時(shí)間、空間尺度下的機(jī)理模型和功率輸出特性，考慮多類型能源源荷特性匹配，實(shí)現(xiàn)多重約束條件、多種運(yùn)行目標(biāo)的非線性復(fù)雜系統(tǒng)能量?jī)?yōu)化是實(shí)現(xiàn)源荷互動(dòng)控制的基礎(chǔ)。

3.4CPS

CPS系統(tǒng)在離網(wǎng)型綜合能源海島微電網(wǎng)中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)如圖6所示。海島微電網(wǎng)采用智能傳感技術(shù)采集大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)先進(jìn)的通信系統(tǒng)傳輸?shù)接?jì)算中心，計(jì)算中心依托大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)對(duì)采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，能量管理系統(tǒng)根據(jù)接收到的分析結(jié)果，結(jié)合智能優(yōu)化算法和協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)時(shí)響應(yīng)海島微電網(wǎng)運(yùn)行情況。

圖5　源荷互動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式

圖6　CPS實(shí)現(xiàn)方式

實(shí)施過(guò)程中，可采用先進(jìn)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)海島視頻、語(yǔ)音信號(hào)傳輸，通過(guò)設(shè)置中繼等手段保障遠(yuǎn)距離信息傳輸，通過(guò)數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)崿F(xiàn)海島微電網(wǎng)故障診斷分析并進(jìn)行全景化展示。

海島微電網(wǎng)引入CPS系統(tǒng)，能夠提高偏遠(yuǎn)海島的信息處理、遠(yuǎn)程通信、故障診斷和精細(xì)化協(xié)調(diào)控制能力，使整個(gè)海島微電網(wǎng)具有更高的靈活性、可靠性和安全性。

4　示范工程應(yīng)用

連云港供電公司擬將此海島微電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于車牛山島微電網(wǎng)建設(shè)。車牛山島地理位置如圖7所示，該島位于黃海海州灣內(nèi)，距離陸地50 km，總面積0.06 km2。

島上目前有武警邊防支隊(duì)、海事局航標(biāo)處及中國(guó)移動(dòng)基站三方面負(fù)荷，各自擁有獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備。具體情況如表1所示。

由于資源匱乏，每半個(gè)月須由連云港港口配送物資，島上駐軍飲水、洗澡問(wèn)題突出。隨著海島旅游業(yè)的發(fā)展，島上賓館用電緊張，牽制海島開發(fā)進(jìn)程。為了解決島上能源問(wèn)題，現(xiàn)擬在車牛山島上建設(shè)一個(gè)能源綜合利用的海島微電網(wǎng)。

考慮到高昂的海底電纜建設(shè)和維護(hù)成本，車牛山島微電網(wǎng)工程規(guī)劃建設(shè)為離網(wǎng)型海島微電網(wǎng)。島上用電量小，可再生能源豐富，適合能源路由器試點(diǎn)應(yīng)用。武警邊防支隊(duì)、海事局航標(biāo)處、中國(guó)移動(dòng)視為3個(gè)獨(dú)立微電網(wǎng)，能源路由器作為核心設(shè)備，提供交直流多端口，將3個(gè)獨(dú)立微電網(wǎng)組成海島微電網(wǎng)群，試點(diǎn)應(yīng)用VSG實(shí)現(xiàn)高滲透率情況下海島微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

項(xiàng)目計(jì)劃試點(diǎn)應(yīng)用1套3 kW點(diǎn)吸式波浪發(fā)電裝置，建設(shè)含波浪能的風(fēng)、光、柴、儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)；1套30 kW海水淡化裝置，作為柔性負(fù)荷參與功率調(diào)節(jié)；1套2 kW電轉(zhuǎn)氣裝置，試點(diǎn)解決能量過(guò)剩時(shí)的棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象；1套100 kW能源路由器，實(shí)現(xiàn)源荷協(xié)調(diào)互動(dòng)；1套50 kW含VSG功能的儲(chǔ)能逆變器，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓和功率；1套能量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用及負(fù)荷精細(xì)化管控；1套在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，試點(diǎn)建設(shè)CPS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)，另外考慮海島旅游業(yè)發(fā)展，增加30 kW光伏薄膜發(fā)電設(shè)備。擬建成的離網(wǎng)型能源互聯(lián)海島微電網(wǎng)如圖8所示。

車牛山島微電網(wǎng)工程通過(guò)能源路由器實(shí)現(xiàn)邊防微電網(wǎng)、海事微電網(wǎng)和移動(dòng)微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制，能源路由器與能量管理系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)雙向互動(dòng)，VSG為整個(gè)微電網(wǎng)提供電壓支撐，風(fēng)電、光伏、波浪發(fā)電等多種DG與海水淡化負(fù)荷、P2G負(fù)荷等多種柔性負(fù)荷實(shí)現(xiàn)源荷互動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)融入到CPS系統(tǒng)，依托大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)及智能控制策略，實(shí)現(xiàn)整個(gè)車牛山島能源的綜合利用。

圖7　車牛山島地理位置

表1　車牛山島負(fù)荷情況

圖8　車牛山島微電網(wǎng)示意圖

5　結(jié)束語(yǔ)

在傳統(tǒng)海島微電網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)上，提出了一種以能源路由器為核心控制裝置，考慮波浪能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等多種可再生能源綜合利用的離網(wǎng)型海島微電網(wǎng)基本功能架構(gòu)。該結(jié)構(gòu)基于先進(jìn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多微電網(wǎng)互聯(lián)、能量合理調(diào)配及負(fù)荷側(cè)互動(dòng)響應(yīng)，提高新能源消納能力及系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。文中研究了能源路由器、虛擬同步發(fā)電機(jī)、源荷互動(dòng)、信息物理融合系統(tǒng)等智能新技術(shù)在海島綜合能源微電網(wǎng)架構(gòu)下的實(shí)現(xiàn)方式，并應(yīng)用到車牛山島微電網(wǎng)示范工程。在后續(xù)工作中，還須對(duì)系統(tǒng)綜合建模仿真、能量最優(yōu)調(diào)度、協(xié)調(diào)運(yùn)行控制以及電網(wǎng)穩(wěn)定性能等方面進(jìn)行研究。

［1］沈洲，周建華，袁曉冬，等.能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀［J］.江蘇電機(jī)工程，2014，33（1）：81-84.

［2］張先勇，舒杰，吳昌宏，等.一種海島分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，42（10）：55-61.

［3］王坤林，游亞戈，張亞群.海島可再生獨(dú)立能源電站能量管理系統(tǒng)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（14）：13-16.

［4］歐陽(yáng)麗，葛興凱.海島智能微電網(wǎng)技術(shù)綜述［J］.電器與能效管理技術(shù)，2014（10）：56-59.

［5］董朝陽(yáng)，趙俊華，文福拴，等.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)：基本概念與研究框架［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38（15）：1-11.

［6］田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35（14）：3482-3494.

［7］馬釗，周孝信，尚宇煒，等.能源互聯(lián)網(wǎng)概念、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展模式探索［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2015，39（11）：3014-3022.

［8］孟建輝，石新春，王毅，等.改善微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的分布式逆變電源控制策略［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2015，30（4）：70-79.

［9］楊歡，趙榮祥，辛煥海，等.海島電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與研究動(dòng)態(tài)［J］.電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2013，28（11）：95-105.

［10］張丹，王杰.國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)及發(fā)展趨勢(shì)研究［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（2）：451-458.

［11］鄭秀玉，黃娜，余建華，等.海島微電網(wǎng)多種分布式電源定容研究［J］.電源技術(shù)，2014，38（10）：1913-1916.

［12］張翼.電力儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用［J］.江蘇電機(jī)工程，2012，31（4）：81-84.

Architecture Design and Imp lementation of O ff-grid Multi-energy M icro-grid in M arine Areas

YUE Fuchang1，WANG Bo1，DU Yunhu1，F(xiàn)U X iangyun1，SHAO Lin2
（1.StateGrid Lianyungang Power Supply Company，Lianyungang 222000，China；2.State Grid Yancheng Power Supply Company，Yancheng 224006，China）

Traditional micro-grids in marine areas have the disadvantages of single energy，less participating in energy regulation of flexible loads，and sim ple grid structure.Against these disadvantages the functional architecture ofmulti-energy m icro-grid inmarineareaswasdesigned in thispaper.Themicro-gridmade fulluseof thecharacteristicsof cleanenergy suchas w ave，w ind and solar，and took advantage of VSG technology，to improve the stability of distributed energy generation.Energy routerwas treated as thecontrolcenterof them icro-grid to realize controlling source-load interaction by adjusting flexible loads such as seaw ater desalination device and P2G device.Imp lementationsof energy router，VSG，source-load interaction，CPS in m icro-grid inmarineareaswerestudied and applied to themicro-grid demonstration projectin Cheniushan island.

micro-grid inmarine areas；energy router；VSG；source-load interaction；CPS

TM 62

A

1009-0665（2016）05-0044-04

岳付昌（1985），男，江蘇連云港人，工程師，從事智能微電網(wǎng)及主動(dòng)配電網(wǎng)等研究工作；

王博（1988），男，河北安平人，工程師，從事電力系統(tǒng)節(jié)能、城市配電網(wǎng)智能化改造等研究工作；

杜云虎（1974），男，江蘇連云港人，工程師，從事電力營(yíng)銷及用電管理等研究工作；

伏祥運(yùn)（1977），男，江蘇連云港人，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、運(yùn)行及主動(dòng)配電網(wǎng)等研究工作；

邵林（1987），男，江蘇鹽城人，工程師，從事電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與運(yùn)行等研究工作。

2016-04-28；

2016-06-06