摘 要：本文就微電網(wǎng)與主網(wǎng)電力交換頻次及分布特征進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了新能源微電網(wǎng)中各電源及儲(chǔ)能項(xiàng)目容量配置的合理性。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；新能源；電力交換；頻次

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.185

1 引言

新能源微電網(wǎng)具有將電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能等多個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的特性，本文以內(nèi)蒙古西部地區(qū)某微電網(wǎng)示范項(xiàng)目為例，對(duì)微電網(wǎng)與主網(wǎng)直接的電力交換進(jìn)行了仿真分析。

2 電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

2013年該微電網(wǎng)項(xiàng)目區(qū)域全社會(huì)用電量為231770MWh。其2013年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為6.7/76.9/16.4，對(duì)應(yīng)用電結(jié)構(gòu)為0.34/89.39/7.19/4.59。利用電力彈性系數(shù)法（電力彈性系數(shù)為1.0），預(yù)測(cè)到2020年該區(qū)域全社會(huì)用電總量達(dá)到466181MWh，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)約為7400小時(shí)，最大用電負(fù)荷為63MW，負(fù)荷峰谷差為22.4MW。

3 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)該微電網(wǎng)示范項(xiàng)目配置的風(fēng)電、光伏和儲(chǔ)能設(shè)施的容量，結(jié)合設(shè)備特性，對(duì)風(fēng)、光、儲(chǔ)、風(fēng)電供熱進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行研究，最大程度的實(shí)現(xiàn)該微電網(wǎng)中電源電力的本地消納。

4 微電網(wǎng)仿真運(yùn)行分析

4.1 基本參數(shù)

風(fēng)電裝機(jī)14萬(wàn)千瓦，風(fēng)能發(fā)電量綜合折減系數(shù)取0.65，風(fēng)電年內(nèi)月出力變化曲線見(jiàn)圖1，從圖中可以看出：1月～5月，10月～12月風(fēng)場(chǎng)出力較高，6月～9月風(fēng)場(chǎng)出力較低。風(fēng)場(chǎng)出力4月最大為6.7萬(wàn)kW，風(fēng)場(chǎng)出力7月最小為3.3萬(wàn)kW，風(fēng)場(chǎng)出力呈明顯的“冬春大、夏秋小”的規(guī)律。

光伏發(fā)電4萬(wàn)千瓦，光伏發(fā)電量綜合折減系數(shù)取0.80，微電網(wǎng)項(xiàng)目中光伏年內(nèi)月出力變化曲線見(jiàn)圖2，從圖中可以看出：4月～8月光伏出力較大，10月～12月和1月～3月較小，其中12月達(dá)到最小。

壓縮空氣儲(chǔ)能1萬(wàn)千瓦×8小時(shí)，額定工況下最佳運(yùn)行效率為59.5%；全釩液流儲(chǔ)能1萬(wàn)千瓦×8小時(shí)，額定工況下最佳運(yùn)行效率為70%；風(fēng)電供熱3萬(wàn)千瓦。

4.2 仿真結(jié)果分析

（1） 滲透率。功率滲透率：微電網(wǎng)可再生能源額定裝機(jī)為18萬(wàn)千瓦，微電網(wǎng)年峰值負(fù)荷為8.3萬(wàn)千瓦（包括風(fēng)電供熱的用電負(fù)荷），則功率滲透率為216.87%。電量滲透率：微電網(wǎng)可再生能源總的發(fā)電量為48926.12萬(wàn)千瓦時(shí)，本地消納電量為38317.12萬(wàn)千瓦時(shí)，總的負(fù)荷用電量為49010.76萬(wàn)千瓦時(shí)，則電量滲透率為78.14%。

（2）微電網(wǎng)與主網(wǎng)電量交換頻次仿真分析。根據(jù)建模仿真分析數(shù)據(jù)結(jié)果，微電網(wǎng)向主網(wǎng)上送盈余電量比例為21.68%，全年出現(xiàn)385次；從主網(wǎng)接受電量比例為21.91%，全年出現(xiàn)438次。

上送主網(wǎng)盈余負(fù)荷出現(xiàn)在0～8萬(wàn)千瓦之間，負(fù)荷越大出現(xiàn)的時(shí)間越少。上送負(fù)荷在0～3萬(wàn)千瓦之間的時(shí)間占全年上送總時(shí)間的53.35%，在3～6萬(wàn)千瓦之間的時(shí)間占43.89%，在6～8萬(wàn)千瓦之間的時(shí)間占2.75%，詳見(jiàn)圖3。在缺電時(shí)接受主網(wǎng)負(fù)荷在0～7萬(wàn)千瓦之間，同樣是負(fù)荷越大出現(xiàn)的時(shí)間越少。接受負(fù)荷在0～3萬(wàn)千瓦之間的時(shí)間占全年接受總時(shí)間的65.31%，在3～7萬(wàn)千瓦之間的時(shí)間占34.69%，詳見(jiàn)圖4。

通過(guò)以上分析，微電網(wǎng)與主網(wǎng)交換頻次較為合理，交換負(fù)荷主要在中低負(fù)荷之間。最大上送負(fù)荷的交換功率為7.45萬(wàn)千瓦，最大接受負(fù)荷的交換功率為6.82萬(wàn)千瓦，均在集群與主網(wǎng)連接線路及配套設(shè)施的保證范圍之內(nèi)。

5 結(jié)論

通過(guò)以上分析可知，該微電網(wǎng)中風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能設(shè)備結(jié)構(gòu)配置較為合理，與當(dāng)?shù)刎?fù)荷特性及風(fēng)光資源特性較為匹配，微電網(wǎng)與主網(wǎng)交換頻次較為合理，在保證微電網(wǎng)區(qū)域用電穩(wěn)定的同時(shí)，可以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)光資源，充分實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)的自我消納功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐青山.分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)[J].人民郵電出版社，2011.

[2]李富生，李瑞生.微電網(wǎng)技術(shù)及工程應(yīng)用[J].中國(guó)電力出版社，2012.

作者簡(jiǎn)介：張建宇（1979-），男，內(nèi)蒙古商都人，碩士研究生，工程師，主要從事新能源相關(guān)工作。