從蒙東陳旗微網項目看分布式風光儲發電系統與無電人口供電解決方案的可行性

　　3） 形成符合農網的分布式電源接入及微網建設的技術原則，為農村智能配電網的建設提供理論、技術及實踐依據。
　　2、 項目技術方案介紹及運行效果
以下是蒙東分布式發電/儲能及微電網接入控制試點工程系統總覽：

　　 運行方式：此試點工程為典型的分布式電源和微電網相對獨立的供電系統，整個系統既可以作為并網系統運行，也可以作為孤網系統運行。
　　并網方式：主要實現可再生能源的綜合利用，解決電能短缺問題。
　　1）所有分布式電源逆變器都采用電流源模式；
　　2）光伏和風電的逆變器采用最大功率輸出模式；
　　3）儲能系統起平抑間歇性能源出力波動、削峰填谷、提高可再生能源利用效率的作用。
　　孤網方式：保證部分負荷在外網斷電的情況下正常運行。
　　1）儲能系統作為主電源，工作模式由電流源模式轉換為電壓源模式；
　　2）儲能系統根據光伏出力、風電出力和負荷需求情況自動調節自身充 放電狀態和功率，維持微網中電源出力和負荷的實時平衡；
　　3）必要時候可采取切負荷/切機手段。

　　并網轉離網：
　　1） 當外部電網發生故障時，檢測到并網母線電壓過低，雙向逆變器（PCS）的內置轉移繼電器會自動打開，并自動切換成電壓源模式，儲能系統維持微網電壓和頻率保持恒定；
　　2） 風力、光伏發電逆變器在微網模式切換過程中自動退出（孤島保護），待檢測到微網母線電壓正常時，重新并網運行；其仍工作在電流源模式。
　　離網轉并網：當外部電網恢復時，檢測到并網母線電壓恢復正常，微網控制器給雙向逆變器下達孤網轉并網指令。雙向逆變器接受并網指令后，自動檢測同期并網，并同時切換成電流源模式。風力、光伏發電逆變器繼續運行，仍工作在電流源模式。
　　此系統中配置的是一套HY-20KW風力機和一套HY-30KW風力機，兩種風力機都屬于變槳矩機型。控制系統配置是臺達的控制變流器，為全控整流，可以有效減少風機發電機的發熱，并且提高風電的并網質量。

　　蒙東分布式發電/儲能及微電網接入控制試點工程投運后，已經顯現出可觀的經濟社會效益。哈日干圖嘎查牧民依靠穩定的電力搞起電氣化畜牧業，新居依靠多網融合技術接入了數字電視、固定電話、互聯網端口，牧民可享受收看電視、收聽廣播、登錄互聯網、進行視頻點播等增值服務。此外，網絡平臺擁有同步采集電能量信息等功能。截至2012年8月21日，蒙東分布式發電/儲能及微電網接入控制試點工程總發電量1.6944萬千瓦時，其中微電網和分布式電源通過35千伏配電化線路向大電網送電1.2478萬千瓦時。
　　3、 項目對無電地區實施供電方案的借鑒意義
　　該項目的實施，對分布式風光儲發電項目解決無電地區供電問題具有很強的借鑒意義，其供電可靠性、穩定性遠高于戶用風光互補離網系統：
　　1） 首次提出了基于風光儲互補發電與35kV配電化電網延伸相結合的供電技術解決方案，為我國邊遠無電地區和輕負荷地區實現經濟輸配電提供了新思路、新模式；
　　2） 首次提出了分布式發電、配電網與用戶負荷的分組優化設計方案，實現了分布式電源、微電網與配電網協調控制的多態運行模式和靈活網絡結構，提高了系統控制水平和運行效率，為探索分散式可再生能源發電與電網友好互動模式奠定了技術基礎；
　　3） 提出了多模態、四維度運行控制策略和自平衡微電網平滑控制方法，研制了具備并/離網平滑切換性能的分布式電源/微電網保護控制設備，開發了分布式電源/微電網并網運行控制和能量管理系統，實現了分布式電源/微電網的靈活運行控制與能量優化調度；
　　4） 提出了設備層、過程層、主控層三級保護技術方案，通過設備層配置雙向潮流保護/欠壓脫扣保護裝置、過程層與主控層配置保護控制策略，為電網運行和作業提供了有效安全保障。
　　2012年8月15至16日,中國電科院承建的蒙東陳巴爾虎旗赫爾洪德“分布式發電/儲能及微電網接入控制試點工程”項目驗收審查會召開。國家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山、國家電網公司農電工作部副主任張蓮瑛、蒙東公司副總經理李敏強、中國電科院紀檢組長、工會主席劉壯志及內蒙古自治區發展改革委相關負責人出席會議。項目驗收委員會由11位分布式發電/微電網和農電領域知名專家組成，史立山副司長擔任驗收委員會主任。委員會一致認為：項目全面完成了國家電網公司下達的智能電網工程建設任務，達到了預期目標，項目成果總體達到國際先進水平，同意通過驗收。 

 
　　4、項目對無電地區人口實施有效供電的可行性
　　通過蒙東分布式發電儲能及微電網試點工程在陳巴爾虎旗移民新村的實施，我們覺得這種供電方式在無電地區實施有效供電完全是可行的，我們意識到這種風光儲供電系統的供電具有多樣性與有效性：
　　1） 對有可能架通網電的無電地區，可以建一條輕型化線路，并建設上述的分布式供電系統，區域內的供電由風能、太陽能等新能源完成，即使電網無電，也可以孤網獨立供電運行;
　　2） 對不可能架通網電的無電地區，可以建設上述的分布式供電系統，并輔之于柴油發電機，利用柴發建設主網，并盡可能提高新能源利用效率和時間，降低柴發時間和運行成本，這種系統已在浙江舟山東福山島建成投入使用;
　　3） 這種供電系統的供電穩定性、可靠性遠高于戶用型離網系統，而且有當地供電部門參與管理，如果能把牧民適當集聚，供電成本會更低，效果會更好；
　　4） 這種供電系統由政府投資建設，解決無電地區供電問題是各級政府的目標，隨著科技的進步和設備的更新換代，投資成本也會逐步降低，也非常適合推廣，特別是這種供電系統建設得越多，將來可以形成一個分布式能源的互聯網。