2015年已经接近尾声，这一年，新能源乘借政策之东风，已逐步发展成“燎原之势”。随着新能源迅猛发展，微电网或成电网发展新的风向标。今天，就让小编就带您盘点一下2015年我们追过的那些新能源微电网的工程项目和微电网技术吧!
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。
国家能源局7月22日对外发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》，提出加快推进新能源微电网示范工程建设，探索适应新能源发展的微电网技术及运营管理体制。
新能源微电网是基于局部配电网建设的，风、光、天然气等各类分布式能源多能互补的智慧型能源综合利用局域网，其具备较高新能源电力接入比例，可通过能量存储和优化配置实现本地能源生产与用能负荷基本平衡，可根据需要与公共电网灵活互动且相对独立运行。
目前，我国国内已有众多高校、科研机构和企业建设了一批以风、光为主要新能源发电形式的微电网示范工程，这些微电网示范工程大致可分为三类：边远地区微电网、海岛微电网和城市微电网。
边远地区微电网
我国边远地区人口密度低、生态环境脆弱，扩展传统电网成本高，采用化石燃料发电对环境的损害大。但边远地区风光等可再生能源丰富，因此利用本地可再生分布式能源的独立微电网是解决我国边远地区供电问题的合适方案。目前我国已在西藏、青海、新疆、内蒙古等省份的边远地区建设了一批微电网工程，解决当地的供电困难，部分微电网如表 1 所示。
表 1 我国部分边远地区微电网示范工程
注：表中除陈巴尔虎旗微电网为并网型微电网外，其余均为独立型微电网。
海岛微电网
我国拥有超过7000 个面积大于 500m的海岛，其中超过 450 个岛上有居民。这些海岛大多依靠柴油发电在有限的时间内供给电能，目前仍有近百万户沿海或海岛居民生活在缺电的状态中。考虑到向海岛运输柴油的高成本和困难性以及海岛所具有的丰富可再生能源，利用海岛可再生分布式能源、建设海岛微电网是解决我国海岛供电问题的优选方案。从更大的视角看，建设海岛微电网符合我国的海洋大国战略，是我国研究海洋、开发海洋、走向海洋的重要一步。相比其他微电网，海岛微电网面临独特的挑战，包括：①内燃机发电方式受燃料运输困难和成本及环境污染因素限制;②海岛太阳能、风能等可再生能源间歇性、随机性强;③海岛负荷季节性强、峰谷差大;④海岛生态环境脆弱、环境保护要求高;⑤海岛极端天气和自然灾害频繁。为了解决这些问题，我国建设了一批海岛微电网示范工程，在实践中开展理论、技术和应用研究，部分示范工程如表 2 所示。
表 2 我国部分海岛微电网示范工程
注：表中除浙江鹿西岛微电网为并网型微电网外，其余均为独立型微电网。
城市微电网及其他微电网
除了边远地区微电网和海岛微电网，我国还有许多城市微电网示范工程，重点示范目标包括集成可再生分布式能源、提供高质量及多样性的供电可靠性服务、冷热电综合利用等。另外还有一些发挥特殊作用的微电网示范工程，例如江苏大丰的海水淡化微电网项目。我国部分城市微电网及其他微电网的基本情况和特点如表 3所示。
表 3 我国部分城市微电网及其他微电网示范工程
注：表中除江苏大丰市风电淡化海水微电网为独立型微电网外，其余均为并网型微电网。
智能微电网的关键技术主要包含以下几点：
1、新能源可再生能源发电技术
目前智能微电网主要以多种可再生能源为主，电源输入主要为光伏、风力、氢、天然气、沼气等多种成熟发电技术。
2、储能关键技术
储能是微电网中不可缺少的一部分，它在微电网中能够起到削峰填谷的作用，极大的提高间歇式能源的利用效率随着科技的不断发展。现在的储能主要有蓄电池储能、飞轮储能、超导磁储能、超级电容器储能，目前较为成熟的储能技术是铅酸蓄电池，但有寿命短和铅污染的问题，未来高储能、低成本，优质性能的石墨烯电池市场化将给储能行业带来春天。储能技术是目前发展成本高，世界各国都在攻关这项技术，但是都有一个共同目的，那就是实现“低成本+高储能”。
3、智能微电网能量优化调度技术
与传统电网调度系统不同，智能微电网调度系统属于横向的多种能源互补的优化调度技术，可充分挖掘和利用不同能源直接的互补替代性，不仅可以实现热、电、冷的输出，同时可以实现光/电、热/冷、风/电、直/交流的能源交换。各类能源在源-储-荷各环节少的分层有序梯级优化调度，达到能源利用效率最优。
4、智能微电网保护控制技术
智能微电网中有多个电源和多处负荷，负载的变化、电源的波动，都需要通过储能系统或外部电网进行调节控制。这些电源的调节、切换和控制就是由微网控制中心来完成的。微网控制中心除了监控每个新能源发电系统、储能系统和负载的电力参数、开关状态和电力质量与能量参数外，还要进行节能和电力质量的提高。
智能微电网是目前发展较快的新型的网络结构，智能微电网和大电网进行能量交换，双方互为备用，是实现主动式配电网的一种有效的方式，从而提高了供电的可靠性。智能微电网的悄然兴起将从根本上改变传统电网应对负荷增长的方式，其在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等具有巨大潜力。目前，微电网技术已经成为电力系统改革的新方向，市场化的进程中必然会加快关键设备的性能。
最新微电网技术发明专利一览：
1.一种基于电力集能器的交直流微电网系统
专利:“一种基于电力集能器的交直流微电网系统”
申请人:中国电力科学研究院
简介：
本发明公开了一种基于电力集能器的交直流微电网系统，所述交直流微电网系统由配电网、配电变压器、分布式电源、分布式储能和负荷依次连接，所述负荷、分布式电源、分布式储能和变压器之间设置有电力集能器，所述电力集能器经微电网公共耦合点PCC与所述配电变压器低压侧交流400V母线相连。
本发明提出基于电力电子技术的灵活、全可控的电力集能器以及基于该电力集能器的微电网系统，该系统实现了电力集能器统一管理并网功能，统一构建直流和交流线路，统一电能质量控制，方便分布式电源即插即用接入，便于统一协调管理和提高效率。
2.基于固态开关、下垂控制、源荷平衡和直流汇流的微电网结构及控制方法
专利：“基于固态开关、下垂控制、源荷平衡和直流汇流的微电网结构及控制方法”
申请人：国网福建省电力有限公司电力科学研究院
简介：
本发明涉及一种基于固态开关、下垂控制、源荷平衡和直流汇流的微电网结构及控制方法，通过固态开关快速隔离配电网故障、采用下垂控制策略实现不断电进行并离网运行模式的切换、采用源荷平衡实现微电网在并离网运行源荷功率的平衡等，在失去配电网供电的情形下，微电网可不断电平滑切换至离网运行，有效保障针对微电网内负荷的供电可靠性。
3.基于背靠背交直流变换器的微电网结构及控制方法
专利：“基于背靠背交直流变换器的微电网结构及控制方法”
申请人：国网福建省电力有限公司电力科学研究院
简介：
本发明涉及一种基于背靠背交直流变换器的微电网结构及控制方法，采用并网保护终端实现并网点异常保护，控制并网点开关，提供并离网切换指令，采用源荷平衡控制终端实现微电网在并离网运行时分布式发电单元的出力、储能系统功率、备用电源的出力与负荷的有功功率的总体平衡。
本发明还采用背靠背交直流变换器，当微电网外部发生异常时，能够实现不断电进行并离网平滑切换、在失去配电网供电的情形下，微电网可平滑过渡到离网运行，有效保障针对微电网内负荷的供电可靠性。
4.一种交直流混合微电网系统及其控制策略
专利：“一种交直流混合微电网系统及其控制策略”
申请人：南京国臣信息自动化技术有限公司
简介：
本发明公开了一种交直流混合微电网系统及其控制策略，包括多个发电单元、负载以及用于将发电单元与负载连接的配电线路，还包括监控保护单元;所述发电单元包括大电网及其并网AC/DC、储能系统及其DC/DC变换器、风力发电系统及其AC/DC变换器、光伏发电系统及其DC/DC变换器以及柴油发电机。
所述负载包括交流非重要负载、交流重要负载、交直流负载、直流重要负载和直流非重要负载;所述配电线路包括直流配电线路和交流配电线路;监控保护单元实时监测各能量变换装置的运行状态，利用不同的控制策略实现系统并网与孤岛两种运行方式，通过控制储能DC/DC、光伏DC/DC、风力AC/DC实现分布式发电单元与储能单元相互协调配合，提高供电可靠性，保证重要负载不间断运行。
5.用于管理微电网中的设备的方法和系统
专利：“用于管理微电网中的设备的方法和系统”
申请人：国际商业机器公司
简介：
本发明公开涉及用于管理微电网中的设备的方法和系统。一种利用集中式系统从供电设备向耗电设备提供电力的途径。该途径包括用于配置微电网的方法，其包括从通用电器服务(UAS)系统接收耗电设备的信息和耗电设备的关键度的步骤。
该方法还包括从UAS系统接收与电网相关联的一个或多个供电设备的供电信息。该方法还包括从耗电设备接收电力请求。该方法还包括基于耗电设备的信息、关键度及供电信息由计算设备确定用于耗电设备的电力需求。
6.一种微电网并网转孤网运行切换时的功率平衡计算方法
专利：“一种微电网并网转孤网运行切换时的功率平衡计算方法”
申请人：南京磐能电力科技股份有限公司
简介：
本发明公开了一种微电网并网转孤网运行切换时的功率平衡计算方法，包括以下步骤，建立所有参与孤网运行的电源配置列表，所有可切负荷的配置列表;读取微电网模式切换前并网状态下的电源配置列表中各电源的运行状态，可切负荷的配置列表中负荷的运行状态;根据电源优先级选定微电网转为孤网运行后的主电源，返回主电源在电源配置列表索引号;建立所有参与孤网运行的线性电源索引列表，所有参与孤网运行的非线性电源索引列表;列出功率平衡方程组;求解功率平衡方程组，得出最佳方案。
本发明能够准确的计算出所有可能的投切方案，并从中筛选出最佳方案，计算方法清晰，构思巧妙，使用方便，通用性、实用性强，具有良好的应用前景。
7.一种适用于微电网的智能故障诊断方法
专利：“一种适用于微电网的智能故障诊断方法”
申请人：山东省电力公司电力科学研究院
简介：
本发明公开了一种适用于微电网的智能故障诊断方法，包括：通过采集微电网母线上的电压电流信号对微电网的运行状态进行监控，判断微电网是否发生内部故障，从而确定微电网故障诊断的启动模式;根据故障诊断模式的设定条件采样微电网母线上的电压电流信号并进行预处理;利用多小波包分解技术提取不同频率的故障信号暂态分量;计算小波奇异熵作为微电网RBF神经网络故障诊断模型的特征向量;将特征向量输入诊断模型，输出微电网的故障状态信息。
本发明同时具备微电网外部故障诊断功能和内部短路故障诊断功能，为微电网的运行控制与相关保护提供了依据。
8.基于分布式发电的智能微电网系统能量控制装置
专利：“基于分布式发电的智能微电网系统能量控制装置”
申请人：哈尔滨电工仪表研究所。
简介：本发明提供了基于分布式发电单元的智能微电网系统能量控制装置，它由交流输入信号调理电路、数字锁相频率跟踪电路、多通道同步数据采集电路、数字信号处理器、嵌入式微处理器、数据存储器、时钟电路、供电电源检测电路、监测报警以及通讯电路组成。
本发明广泛应用于智能配用电领域的智能微电网系统，完成微电网系统的能量管理，实现能量有效利用，同时在数据交换协议上采用IEC61970、IEC61968系列国际标准中的CIM/CIS,以及IEC62056系列国际标准中的DLMS/COSEM，实现与电力领域的能量管理系统、配电管理系统、用电信息采集系统等主站的数据通讯，完成信息互操作。
9.一种能进行孤岛检测的用户侧微电网系统
专利：“一种能进行孤岛检测的用户侧微电网系统”
申请人：南方电网科学研究院、华南理工大学。
简介：本发明提供了一种能进行孤岛检测的用户侧微电网系统，其包括：微电网母线、一次系统、二次系统;其中，微电网母线通过接触器和断路器与380V电网相连接;一次系统包括光伏发电系统、储能系统、负荷设备;光伏发电系统和储能系统通过接触器和断路器与微电网母线相连接;负荷设备通过接触器和断路器与光伏发电系统、或储能系统、或电网相连接;二次系统为主控硬件可编程的微电网孤岛检测系统，其包括：中央处理器模块，其接收光伏发电系统和储能系统发送的孤岛报警信号，根据接收的信号触发指令;通信模块，其将光伏发电系统和储能系统发出的孤岛报警信号传输至中央处理器模块并下达通信控制指令;数字量输入模块;数字量输出模块;模拟量输入模块;模拟量输出模块。
10.一种适用于微电网逆变器并联运行控制方法
专利：“一种适用于微电网逆变器并联运行控制方法”
申请人：国网四川省电力公司电力科学研究院。
简介：本发明公开了一种适用于微电网逆变器并联运行控制方法，所述方法包括：步骤1：在传统下垂控制的电压电流环中添加虚拟阻抗;步骤2：通过测量微电源输出电压和电流值，得到平均有功功率和平均无功功率;步骤3：得到微电源的输出频率和电压;步骤4：将微电源输出电压、频率和无功功率分别与相应参考值进行比较，得到各自差值;步骤5：得到电压、频率、无功功率的所需补偿值;步骤6：得到补偿后频率和电压;步骤7：把补偿后频率和电压输入到电压电流双环控制器，最终使频率和电压维持在额定值，无功功率得到合理分配，实现了改善了电能质量，无功功率的分配精度较高，无功功率的合理分配的技术效果。
11.智能微电网控制装置及控制方法
近日，国家知识产权局公布专利“智能微电网控制装置及控制方法”，申请人为天津瑞能电气有限公司。
本发明提供一种智能微电网控制装置及控制方法，控制装置，包括信号采集模块、I/O模块和控制模块，所述控制模块通过EtherCAT总线分别与所述信号采集模块和I/O模块连接;所述信号采集模块包括传感器、第二调理电路、AD转换电路和DSP模块，所述传感器采集到的信号依次经所述第二调理电路、AD转换电路和DSP模块;所述I/O模块包括继电器、第一调理电路和第一单片机，所述继电器通过第一调理电路与所述第一单片机连接;所述控制模块连接多个接口。
由于本发明的DSP模块会对微电网的状况作出快速计算，因此本发明的响应速度有了极大的提高。
12.一种微电网电源的优化规划及评估方法
专利：“一种微电网电源的优化规划及评估方法”
申请人：贵州电网公司电网规划研究中心。
本发明公开了一种微电网电源的优化规划及评估方法，在并网和孤岛两种运行方式下，分别建立了微电网内分布式电源优化规划的数学模型，考虑了柴油发电机启动和运行的约束条件，获得科学的风电、光伏、燃料电池、柴油发电机和储能的容量的优化配置，采用遗传和粒子群算法对微电网内部的电源进行了优化规划;并建立了包含稳定电源占比、总投资、储能的时移电量、电源容量充裕度、柴油发电机最长运行时间的规划方案评估方法，保证了规划方法的正确性和规划结果的合理性。
13.一种多网络混合的家庭微电网用能互动管理系统及方法
专利：“一种多网络混合的家庭微电网用能互动管理系统及方法”
申请人：国家电网公司。
简介：本发明公开了一种多网络混合的家庭微电网用能互动管理系统及方法，基于多种网络协议，选择通信方式，实现各设备之间信息交互;利用智能监控设备进行监控;通过户用网关与智能监控设备及电网进行网络通信;管理服务器收集、分析智能监控设备信息，得出最优用能方案;具体包括家庭微电网用能管理终端、户用网关、智能插座、分布式电源接入一体化装置、温、湿度传感器、红外传感器、智能电表。
本发明实现了多网络的融合互通、各设备之间信息交互、对家庭主要用能设备、分布式发电设备、房间环境信息的采集、与智能监控设备及电网信息服务平台的网络通信、用户与电网有效互动、电能高效管理和清洁可再生能源充分利用的目的。
14.一种改善微电网电压质量的控制系统及控制方法
专利：“一种改善微电网电压质量的控制系统及控制方法”
申请人：为西安理工大学。
简介：本发明公开了一种改善微电网电压质量的控制系统，包括一对背靠背接入配电网和微电网之间的变流器VSC1和VSC2，变流器VSC1和VSC2之间并联有直流侧电容C，变流器VSC1与配电网之间还依次连接有电抗器L1、电阻R1和开关断路器CB1，电阻R1和开关断路器CB1之间还连接电容C1后接地，变流器VSC2与微电网之间还依次连接有电抗器L2、电阻R2和开关断路器CB2，电阻R2和开关断路器CB2之间还连接电容C2后接地。
本发明还公开了改善微电网电压质量的控制方法，本发明解决了现有技术中存在的由于微电网容量小、惯性小，在负载变化时带来的频率、电压偏差的问题。
15.基于多主从自适应的微电网控制方法
专利：“基于多主从自适应的微电网控制方法”
申请人：国电南京自动化股份有限公司。
简介：本发明公开了一种基于多主从自适应的微电网控制方法，包括以下步骤：
1)控制微电网内具备功率调节能力的分布式电源均运行在V/f控制方式下;
2)将运行在V/f控制方式下的分布式电源建立起运行关系;
3)当其中一个运行在V/f控制方式下的分布式电作为主控电源时，其他的运行在V/f控制方式下的分布式电源进行PQ调节，采用对等控制方式在微电网系统内频率变化时，通过调节有功、无功功率的输出来反相微调微电网系统内的电压幅值及频率，以达到微电网系统的稳定和功率的平衡。
本发明有效的解决微电网控制系统对微电网内主控电源以及通讯的强依赖性，显著的提高了微电网运行控制的稳定性，具有良好的应用前景。
16.带电压摄动估计器的微电网电压型自同步逆变装置及方法
专利：“带电压摄动估计器的微电网电压型自同步逆变装置及方法”
申请人为东北大学、沈阳工业大学
简介：
本发明一种带电压摄动估计器的微电网电压型自同步逆变装置及方法，属于微电网技术领域，本发明使微电网逆变器在并网时能自动跟踪电网电压的幅值、频率和相角，而不必使用传统的锁相环，这样既避免了并网瞬间的冲击电流，又能缩短调节时间，保证逆变器接入微电网时，实现电压型逆变器自同步运行，实现“即插即用”的控制效果。
17.一种并网型海岛电网的微电网系统
专利：“一种并网型海岛电网的微电网系统”
申请人：国家电网公司
简介：
本发明公开了一种并网型海岛电网的微电网系统，包括储能系统，其通过升压变压器接入海岛电网交流母线;配电网负荷系统，配电网负荷系统将用户负荷端通过快速固态开关与配电网负荷变压器连接;柴油发电系统，其作为微电网系统处于孤岛运行时的主电源;风力发电机系统，其包括异步风力发电机组，异步风力发电机组的定子输出侧串联接入背靠背变流器，背靠背变流器输出经升压后送至海岛电网交流母线;光纤通信网，在海岛电网中沿输配电线路架设光纤，并在各电源点、负荷点及控制终端处安装光纤通信收发装置，形成海岛电网光纤通信网;微电网能量协调优化与控制系统，其经光纤通信网实时汇集海岛电网运行数据，并下达控制指令。
18.一种可自动实现频率控制的微电网系统
专利：“一种可自动实现频率控制的微电网系统”
申请人：成都鼎智汇科技有限公司
简介：
一种可自动实现频率控制的微电网系统，该微电网系统可预测微电网中的发电设备的发电功率和微电网中的负载变化，可追踪大电网频率、电压信息，实时获取大电网调度指令，实时检测的蓄电池模块电池容量，能制定和实施最适宜的控制策略，保障微电网在并网时按照大电网的需求参与大电网的频率调节和电压调节，并尽量提升储能系统的安全性和使用寿命。
19.一种微电网与大电网信息交互方法及装置
专利：“一种微电网与大电网信息交互方法及装置”
申请人：国网能源研究院
简介：
本申请公开了一种微电网与大电网信息交互方法及装置，方法包括：在确定存在紧急有功和无功需求时，向各微网能源管理系统发送包括电量参考价格的反向购入请求，并接收其反馈的包括微网有功和无功应急发出能力及发出价格的请求回应信息;获取预存的各微网的网架位置及大电网参数和约束条件，建立以大电网紧急购入成本最低为目标的大电网模型;求解大电网模型，得到大电网反向购电所选择的微网对象及各微网对象的购入量;在判断按照大电网模型解购入电量后，大电网的频率和电压能够达到稳定状态时，将大电网模型解发往对应的微电网能源管理系统。
本申请将微网纳入电网的电力买卖体系中，提高了能源利用效率。
20.基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略
专利：“基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略”
申请人：国电南京自动化股份有限公司
简介：
本发明公开了基于四域多边形图谱的智能微电网控制策略，依据系统的拓扑结构，建立微电网系统内分布式电源侧、负荷侧、并网点侧各节点有功功率、无功功率、电压及频率这四个状态量的动态制约关系，实时呈现包含有功功率、无功功率、电压及频率的四域多边形图谱;若各节点电气参数的实时监测结果发生超出稳态区域的波动，根据频率下垂特性曲线和电压下垂特性曲线的预演控制算法，计算出微电网系统内各节点状态的最佳控制方案;并根据四域多边形图谱呈现的理想预设情况对节点实施控制，使各节点的电气参数的波动回到稳态区域范围内。
本发明综合分析评估微电网系统的运行状态，得到最佳调节方式和效果并实施控制，从而解决了微电网系统控制问题。
21.一种用于孤岛条件下微电网主从控制的实现方法
专利：“一种用于孤岛条件下微电网主从控制的实现方法”
申请人：上海电力学院
简介：
本发明涉及一种用于孤岛条件下微电网主从控制的实现方法，实现微电网中多个并联的DG的主从运行，每个DG采用分段式新型下垂控制方法，包括改进型下垂控制与传统下垂控制，作为主控单元的DG处于改进型下垂控制状态时，作为从控单元的DG处于传统下垂控制状态；所述改进型下垂控制中，P-f控制采用自动调节P-f曲线的下垂系数的方法，实现对系统频率f的维持，Q-V控制采用平行改变下垂外特性的方法，实现对系统电压V的维持。
与现有技术相比，本发明用于解决微电网在运行过程中负荷或模式转换引起的频率和电压大幅变化，从而提高微电网电能质量。
