微電網(wǎng)接入系統(tǒng)方案優(yōu)化研究

目前，國內并網(wǎng)型微電網(wǎng)基本上采用并網(wǎng)不上網(wǎng)的運行方式，其主要原因為微電網(wǎng)系統(tǒng)內部儲能子系統(tǒng)、微燃機發(fā)電子系統(tǒng)并網(wǎng)上網(wǎng)在項目立項、后期驗收過程中存在較大阻力，但微電網(wǎng)光伏子系統(tǒng)并網(wǎng)上網(wǎng)實施方便且得到供電企業(yè)的大力支持。本文論述通過對某微電網(wǎng)主接線結構及保護配置進行優(yōu)化，使微電網(wǎng)光伏子系統(tǒng)并網(wǎng)上網(wǎng)，儲能子系統(tǒng)、微燃機發(fā)電子系統(tǒng)并網(wǎng)不上網(wǎng)，實現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟效益最大化的目標。

原微電網(wǎng)接入方案

該并網(wǎng)型微電網(wǎng)位于上海某LPG加氣站內，集成了光-氣-儲-充-市電互補的智慧泛能微網(wǎng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)、微燃機系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電動汽車充電系統(tǒng)及用戶負荷均接入0.4kV公共母線。同時配置一套能量管理系統(tǒng)，監(jiān)測、調控各子系統(tǒng)設備的高效協(xié)同，實現(xiàn)能源系統(tǒng)最優(yōu)化。其系統(tǒng)接線方式如下：

系統(tǒng)保護配置：

微電網(wǎng)采用“并網(wǎng)不上網(wǎng)”接入方案，在配電變壓器0.4kV進線安裝1套逆功率保護裝置，跳閘整定時間為0秒，當檢測到功率倒送時，保護動作跳開微網(wǎng)中所有發(fā)電設備(包括儲能系統(tǒng))，以保證所有發(fā)電設備不向電網(wǎng)倒送電量。

存在的問題分析

該微電網(wǎng)內平時用戶負荷小，由于設計初對充電樁使用率估計樂觀，實際投運初期，充電樁使用率低，導致整個微電網(wǎng)負荷小。為了避免向系統(tǒng)側倒送電量，逆功率保護動作微電網(wǎng)調整原運行方式。

原運行方式調整為：

白天光伏發(fā)電，微電網(wǎng)內部負荷無法全部消納，光伏發(fā)電子系統(tǒng)直接棄光，使得微電網(wǎng)光伏發(fā)電效益不高;

為了減少棄光效應，甚至造成儲能白天充電，晚上放電的情況，無法實現(xiàn)儲能子系統(tǒng)通過峰谷電價差套利;

整個微電網(wǎng)運行經(jīng)濟效益不好，無法實現(xiàn)項目盈利預期。

微電網(wǎng)優(yōu)化

將0.4kV單母線接線系統(tǒng)增加分段開關改造為單母線分段接線，I段母線僅接入光伏子系統(tǒng)，II段母線接入充電子系統(tǒng)、微燃機發(fā)電子系統(tǒng)、儲能子系統(tǒng)和用戶負荷，并在0.4kV分段開關處配置逆功率保護，使得II段母線分布式電源無法向系統(tǒng)電網(wǎng)倒送電量。

其系統(tǒng)接線方式如下：

運行方式優(yōu)化：

光伏子系統(tǒng)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，可正常發(fā)電并得到充分利用。

儲能子系統(tǒng)并網(wǎng)不上網(wǎng)，晚上充電，白天放電，實現(xiàn)峰谷電價差套利。

微燃機發(fā)電子系統(tǒng)并網(wǎng)不上網(wǎng)，在微電網(wǎng)系統(tǒng)負荷升高時正常開機運行，平時微電網(wǎng)系統(tǒng)負荷不高時處于熱備用狀態(tài)。