由于分布式发电技术的电源材料受到自然环境的制约,有分散性和不确定性的特点,这些就要求微网自身要具备储能装置,来保证自身孤岛运行时重要负荷设备的运行可靠性。同时,微电源和微电网之间通过电力电子装置进行连接或者隔离,大部分由电力电子器件组成的DG(分布式电源)装置接入微网系统,则DG必然要满足整流、滤波和逆变功能,且当系统频率小于逆变装置频率带宽的时候,DG相当于一个电流源[14]。传统大电网存储电能的形式是靠发电机转子的惯性,这种储能形式使得公共电网能够更好地适应外界干扰;然而微网使用的微电源大多基于电力电子器件,这些器件的特点决定了微网的惯性小,受扰动影响大。尤其是在微电网孤岛运行时,DG负责平衡所有的负荷,如何维持微电网自身的稳定成为一个难点[15]。
2。2 微电网的电能质量
2。2。1 微电网电能质量内容及国家标准
一般来讲,电能质量监测的目的是实现优质供电,于是,长期以来电能质量的概念被更多的理解为电力系统的供电可靠性。由于目前各国面临的现状和长期以来的传统习惯的不同,对待电能质量的观点也有所不同,于是对于电能质量没有统一的确切的定义[16]。
微电网作为传统电网强有力的补充,首先需要考虑的是微网PCC处的电能性能能否实现微电网的快速并网;其次,微电网自身作为一个同时具备产能和储能的独立系统,是否满足可以直接连在用户端的性能要求也是不可忽视的条件。通常,对于微电网电能质量的定义是PCC处的性能参数,即微电网与公共电网连接点的参数指标。
微网电能质量参数标准和定义,仍然沿用了传统电网的国家标准。但是,由于微网是一个规模小且分散的孤立单元,相比于可视为无穷大的传统电网而言,微电网受到外界的影响更大。微电网有并网运行和孤岛运行两种运行方式,如何实现这两种方式之间的平滑切换,进而减少过渡过程中的振荡对微电网的影响,提高微电网电能质量和运行稳定性是备受关注的问题[17,18]。与此同时,微电网中使用的逆变器等也与传统电网的参数有很大的不同,这些都导致微电网中产生的电能质量问题与传统电网面临的问题不一样[19]。文献综述
目前我国还未真正详尽的为微电网制定相应的国家标准,IEEE 1574发布的分布式电源与电力系统互连系列标准是国外与微网较为相关的标准[20]。2014年12月8日、9日由中国电科院研究所编写的国家标准《微电网接入配电网测试规范》送审稿及工程建设国标《微电网接入配电网系统调试与验收规范》送审稿均通过审查,分别明确了微电网并网测试项目,规范了微电网并网测试条件、方法、报告等内容,为微电网并网测试提供了依据,进一步完善我国微电网电能质量标准体系。2012年我国首个关于微电网并网正式标准《微电网接入10kV及以下配电网技术规范》在广西出台,标志着我国也在不断完善微电网电能质量国家标准体系[21]。
电能质量是一个综合性的概念,影响微电网电能质量的因素有很多,大体可分为外在客观因素和内在设备的因素。本章概括性的叙述了微电网电能质量的基本概念和特点,以及会对微网电能质量产生影响的常见的因素。微网电能质量与传统电网电能质量的作用相同,都是评估电能性能好坏的标准,如上文所述当今对微网电能质量仍没有讨论出一个明确的规范,如何对微网电能质量下定义仍然是需要不断探索的问题。
2。2。2 微电网的供电电压偏差
供电电压偏差又称电压偏移,实际上是在实现对电压有效值测量的基础上,对电压偏差值的测量,通常描述的是电力系统在改变运行方式以及缓慢地变化负荷时,导致的系统各点的电压变化的现象;在数值上等于系统各处的实际电压与标称电压差值的百分比。供电电压偏差是电能质量评估过程中的一项重要的指标,是实现用电设备可靠安全运行的保障,因此要对电网结构进行进一步的改进[22]。GB/T 12325-2008国家标准中对220V单相、10kV以上以及35kV以上的电压偏差做了如下规定: