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一、微電網(wǎng)

微電網(wǎng)系統(tǒng)是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是由分布式電源、負(fù)載、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。

微電網(wǎng)系統(tǒng)是相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過開關(guān)連接至常規(guī)大電網(wǎng)。

微電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心裝備即分布式電源以及儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括光伏并網(wǎng)逆變器、風(fēng)力并網(wǎng)逆變器、柴油機(jī)、PCS以及BMS等。

近年來，隨著微電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展，并網(wǎng)逆變器又被賦予了一種新的定義：分布式光伏電源。它可以作為微電網(wǎng)系統(tǒng)的主電源，成為整個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)最核心的技術(shù)之一，又由于其電源性質(zhì)的特殊性（電流源），它又可作為微網(wǎng)系統(tǒng)的補(bǔ)充電源。

PCS，即能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，是近來年興起的一種的應(yīng)用十分靈活、功能十分強(qiáng)大的新型分布式電源，也是一種儲(chǔ)能系統(tǒng)。作為一種四象限運(yùn)行的換流器，它既可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變功能，也可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)整流充電功能，還可以實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)獨(dú)立逆變功能。

微電網(wǎng)系統(tǒng)中，各分布式電源的容量配置是有一定原則的，否則的話會(huì)造成電源過剩或者電源欠缺。

并網(wǎng)逆變器容量應(yīng)小于等于總負(fù)載容量，以接近負(fù)載容量為最佳，不可過小，也不可過高，如果過高，多余的電能無法吸收，易造成系統(tǒng)崩潰。近年來研究結(jié)果表明，當(dāng)并網(wǎng)逆變器容量大于負(fù)載總?cè)萘繒r(shí)，如果此時(shí)有PCS作為支撐源，并網(wǎng)逆變器的多余電能會(huì)饋入PCS，使PCS處于“離網(wǎng)充電”狀態(tài)，這種狀態(tài)是不太穩(wěn)定的，目前還沒有真正有效的控制手段，因此建議并網(wǎng)逆變器的容量小于等于總負(fù)載容量。

PCS容量應(yīng)設(shè)置負(fù)載總?cè)萘康?.5倍，但是蓄電池的容量需要按照系統(tǒng)能夠承受3到5個(gè)陰雨天的容量來配置。雖然并網(wǎng)逆變器也可為負(fù)載提供電能，但是微網(wǎng)系統(tǒng)大部分時(shí)間是運(yùn)行在夜晚的，此時(shí)并網(wǎng)逆變器無法工作，因此微網(wǎng)系統(tǒng)的大部分電能是由PCS提供的，所以PCS的容量配置需要考慮到連續(xù)陰雨天以及夜晚的工況。


如圖1所示為微電網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)圖，由并網(wǎng)逆變器與PCS共同并接至系統(tǒng)母線上，同時(shí)母線上掛上負(fù)載。

（1）當(dāng)大電網(wǎng)沒有脫開時(shí)，如果是在白天，系統(tǒng)運(yùn)行于并網(wǎng)逆變器為主分布式電源的狀態(tài)，PCS處于給蓄電池充電的狀態(tài)，以作為備用電源。如果是在晚上，依然由大電網(wǎng)給負(fù)載供電，PCS依然作為備用電源給蓄電池充電。

（2）當(dāng)大電網(wǎng)脫開時(shí)，如果是在白天，系統(tǒng)運(yùn)行于PCS作為支撐源、并網(wǎng)逆變器作為輔助電源的狀態(tài)；如果是在晚上，則只有PCS作為主電源給系統(tǒng)供電，此時(shí)就要求PCS以及蓄電池的容量能夠滿足負(fù)載的長(zhǎng)期供電。