2014年末，广东电网公司成功完成我国首例直流微网系统测试。“本次测试是国内首例针对直流微网系统的测试，为开展微电网研究积累了宝贵经验。”广东电网公司电力科学研究院(以下简称“广东电科院”)副院长郑晓光评价，这次测试为微网技术标准制定提供了可靠数据和实践依据，是广东电网公司在微网研究领域迈出的坚实一步。
近年来，微电网因其接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点开始被重视。广东电网公司也成为“尝鲜”新技术的一员，并在微电网探索之路上取得了不少成果。
2013年全球微电网市场份额
“微”是“大”的有益补充
我国，微网的发展与政策变化息息相关，前途清晰但发展速度尚不好判断。”曾杰说，在微网大规模发展之前，我们必须研究充分，在理论、实验层面做足应对准备。近年来，广东电网公司围绕建设规划、行业标准、应对策略等方面开展微网研究，并取得了一定成果。
规划方面，根据广东的资源禀赋和地域特点，广东电科院直流输电及新能源所开展了广东微网供电模式研究，分析不同地区供电的需求，提出了适合广东省城市、农村及海岛的微电网供电模式，建立了微网技术经济评价体系;标准层面，参与制定了微网工程建设国标《微电网接入配电网系统调试与验收规范》，去年12月通过审查;实验方面，于2013年建成了既可研究微电网又可研究智能电网分布式发电的联合一体化仿真实验室，并在实验室内多次完成可再生能源涉网设备测试等实验;市场方面，开展了微网接入对电网影响的策略研究，研究微网市场行为特性，分析其对电网经营层面带来的影响，积极探索电网公司传统业务补充和延伸的可行途径。
克服困难不断前行
微电网的概念最早由美国学者于2005年提出。按微网主网络供电形式不同可分为直流型微电网、交流型微电网和交直流混合型微电网，按运行模式不同又可分为离网型微电网和并网型微电网。
“跟大电网相比，微电网规模小、电压等级与中低压配网相当，具有就地消纳的特性。”广东电科院直流输电及新能源所副所长陈晓科说。
随着技术的进步与发展，具有稳定运行能力的小型电网优势逐渐显现。“微网适应了加大可再生能源利用力度的大势。”广东电科院直流输电及新能源所高级工程师曾杰说，“解决可再生能源发电不稳定的问题，目前较有效的技术手段就是将分布式电源和储能系统结合，构建不同规模的微电网。”
友好运行的微网还是大电网的有益补充。在提高供电可靠性和安全性以及解决偏远地区和海岛供电问题等方面，微网将扮演越来越重要的角色。面对夏季电网短时尖峰负荷问题越来越凸显的情况，如果利用智能微网充分调动分布式能源和负荷参与系统调峰，则能够有效缓解峰谷差问题。此外，微网技术在提高农村用电可靠性、解决台区电压偏低等方面的作用也值得探索。
然而，要向微网敞开怀抱，传统电网必须做好技术储备。“微电网中存在较多的间歇式能源，结构也和传统的配电网有很大区别。”广东电科院直流输电及新能源所工程师张弛说，“当微网接入电网时，可能对电网的安全稳定运行、电能质量、调度运行等带来影响。”
针对微网供电模式规模化推广应用后的配电网适应性，广东电科院直流输电及新能源所研究人员提出了接入分布式电源的配电网规划建设及升级改造技术原则，涵盖电网规划、建设、运行、通信等领域，全面支撑配电网与微电网之间的优化互动。广东电网公司还组织了“微网接入电网对营销策略影响研究”“广东微网供电模式研究”等科研项目，为微网应用奠定了理论基础。
理论充分再实践
2008年，国家“863计划”——广东电网佛山供电局“兆瓦级冷热电联供分布式能源微网系统并网关键技术研究与示范”项目通过国家科技部验收，吹响了广东电网公司微网研究的号角。据介绍，微网在电网结构中的定位、微网与电网的相互关系、交流微网仿真实验等都是研究的重点。
“虽然现在已经有了一些微网示范工程，但从商业应用角度来看，国内外都还没有比较成熟的案例。然而，研究之路并非畅通无阻。以直流微网系统测试为例，此前国内并没有先例。为了探寻合理可靠的直流微网测试方法，广东电科院的工程师们多次前往实验现场进行调研，开展全面深入的技术交流和研讨，并广泛查阅国内外微电网相关文献资料及技术标准。在求索路上，曾杰根据多年的研究经验，提出了围绕“电压”开展测试的观点。“为了维持系统稳定运行，并提供较高的供电品质，必需控制好直流母线电压，使其保持在一定的范围内。”曾杰说，在直流系统中，电压就是反映系统内功率情况的唯一指标，只要把握好电压这个最关键的量进行测试即可。曾杰的观点让测试团队豁然开朗。经过近3个月的准备，工程师们成功完成了直流微网电能质量测试。
要推动微网发展，除了打通技术关，还得闯过成本关。“国内外已有的微网技术验证、示范和商业化项目，已经充分证明了微网的技术可行性。”曾杰说。而目前制约微网发展的一大因素是经济性，除了分布式能源成本居高不下外，设备投资和运维成本也很高，在现有电价水平下，大多数微网模式都很难盈利。
对于这项技术的前景，广东电科院直流输电及新能源所高级工程师杨汾艳认为，微网技术或将迎来新的发展契机。“若售电侧市场放开，微网将具备较强的生命力，特别是采用光伏的并网型经济园区式微网将有大规模发展的可能。”(王媛媛 李梓)
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可再生能源及微电网实验室
在广东电科院办公大楼顶层，两台白色风机正迎风转动，风机下方是一排太阳能板。这套风光互补系统能提供照明用电，是该院可再生能源及微电网实验室的关键组成部分。
可再生能源及微电网实验室是南方电网公司第一个具备电力一次及二次系统数字物理综合仿真能力的实验室，包括数字仿真、物理动态模拟和数模连接三大系统，能够满足各种新能源发电运行与控制技术研究、微电网能量管理策略研究、机网协调技术研究的需要，顺应当前绿色能源发展的趋势。
实验室最大特点在于能充分发挥实时数字仿真和新能源物理模拟各自的优势，实现拓扑结构多变换的数字物理混合仿真，平台开放，可实现多专业合作。
目前，实验室已成功申报为“风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室”以及“广东省智能电网新技术企业重点实验室”。
截至目前，该实验室已陆续开始在系统故障再现分析、设备检测领域中发挥作用，成功应用于微网能量管理系统测试、系统故障再现、光伏逆变器测试、风电及光伏功率预测系统测试等方面。
未来该实验室将主要发挥3个方面的作用：一是利用丰富的对外接口开展科研，研究解决主网和配网中出现的问题;二是对电网一次、二次设备的性能进行检测，指出其存在的问题，并为其提供一个真实的改造环境，使设备更能符合电网的实际需求;三是对风电场低电压穿越和无功补偿设备开展测试，协助进行风电规范化管理。此外，风电控制器、智能电网的保护等测试也可借助该平台开展。(张弛)
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国外微网怎么建
国际能源署(IEA)2012年发布的分析报告指出，在现有发展模式下，全球缺电人口比例将从2010年的19%降至2030年的12%，这意味着到2030年仍将有近10亿人生活在黑暗中。微电网技术可能成为点亮偏远地区的一种新手段。
从过去5年的数据看，全球微电网市场规模稳步增长。美国、印度等在微网应用方面进行了许多尝试，并积累了不少经验。
印度 用稻谷壳发电
2007年，印度年轻的企业家贾奈什˙潘迪和拉特奈什˙亚达夫采用稻米谷壳作为生物质原料，为一个拥有2000人口的印度偏远农业小镇德姆古哈供电，帮助当地实现了电气化。最初，他们了解到太阳能光伏板成本太高，同时当地风力资源也很匮乏，但德姆古哈所在的比哈尔邦盛产水稻，具有丰富的生物质原料资源。
谷壳发电的项目获得了印度新能源和可再生能源部约1.2万美元拨款，同时他们又自掏4万美元，购买了气化炉并进行改造，用于将稻壳转化为生物燃料，同时还购置了一台32千瓦的发电机，搭建了覆盖全村的输电线路。
项目运行不到5个月，德姆古哈的居民不但已经拥有了足够的电力为手机充电，并且每家每户都安装了两盏节能荧光灯，每晚可以照明6-8个小时。潘迪和亚达夫与曾在弗吉尼亚大学学习工商管理的马诺伊˙辛哈联合成立了谷壳电力系统公司。目前，该公司已经有80多个微型发电厂，为印度、乌干达和坦桑尼亚的约20万居民提供电力。
托克劳 探索光伏发电模式
太平洋岛国托克劳，被认为是全球首个利用可再生能源取代化石燃料的国家。在此之前，托克劳和其他小岛屿国家一样，依靠柴油发电机为其1400名居民提供电力。光伏发电的出现，让这里的居民有了新的用能选择。
在光伏发电系统运行的第一年，这套1兆瓦太阳能发电系统就已经满足了托克劳约93%的电力需求。目前，托克劳每年可以节省约80万美元的燃油费用，这足以支付托克劳向新西兰政府申请的微电网项目贷款。
美国包括纽约州在内的一些地方，正在探索如何将主电网划分成电力“岛屿”。在面对大范围停电事故时，相对分立的“岛屿”可以正常运行。托克劳的实践有助于让人相信，全部使用可再生能源也可以建立可靠的电力系统。
加拿大 以小水电满足用电需求
阿特林位于加拿大不列颠哥伦比亚省西北角的老矿区，这个矿业小镇有大约400名居民。多年以来，该镇唯一的电力来源就是柴油发电机。占全村25%人口的特林吉特人决心找到替代方法。2002年至2003年的冬天，他们试验了风力涡轮机，由于无法克服大风和冰冻带来的问题，他们又修建了一座小型水电站。在投入了1500万美元后，阿特林水电站项目于2009年4月1日开始发电，发电量为2.1兆瓦。
在不列颠哥伦比亚省兴起的这一波小水电开发项目，不但可以实现独立供电，同时也可以并网运行。但其对生态环境有可能产生的潜在影响引起了很大的争议。总部位于温哥华的荒野委员会已表达了担忧，他们认为小水电项目可能会影响到灰熊栖息地和鲑鱼产卵的河流，但是实际情况很难判定。温哥华的一个环境保护组织——太平洋鲑鱼基金会发布的一份报告显示，并未发现鲑鱼受到影响的确凿证据。
该省可持续能源协会的执行主任奈杰尔˙普罗特尔说，如果能够很好地设计和运行，现代水力发电项目也可改善当地的生态系统，例如，阿特林水电站就专门建造了一条鱼道，用于鱼类通过堤坝。
目前来看，阿特林水电站的发电量可以完全满足当地需求，他们甚至考虑扩大项目使之与主干电网连接，以便于将电力输送到其他地区。 (综合)
原标题：广东电网加强技术储备探路微电网
