■ 文/本刊記者 王玉勝

2015年7月30-31日，由中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)主辦的“2015第四屆分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)大會(huì)”在內(nèi)蒙古呼和浩特市召開(kāi)。本文采擷了大會(huì)主題報(bào)告的主要觀點(diǎn)，與讀者分享會(huì)議的成果。

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1、主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展展望

盛萬(wàn)興（中國(guó)電力科學(xué)研究院配電研究所所長(zhǎng)）：傳統(tǒng)配電網(wǎng)面臨著諸多的挑戰(zhàn)：不斷提高供電可靠性；不斷提高電能利用效率；不斷提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率；主動(dòng)應(yīng)對(duì)大規(guī)模分布式電源接入；主動(dòng)應(yīng)對(duì)大量電動(dòng)汽車充電站/樁接入。

主動(dòng)配電網(wǎng)是具有控制分布式能源的本地系統(tǒng)；DER由分布式發(fā)電、負(fù)荷、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能構(gòu)成。配電系統(tǒng)運(yùn)行商能夠使用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)主動(dòng)控制與管理潮流；實(shí)現(xiàn)各種優(yōu)勢(shì)資源整合，降低配電網(wǎng)投資，提升整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行效率、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和環(huán)境效益。主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)包括主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)；先進(jìn)運(yùn)行控制與管理技術(shù)；應(yīng)對(duì)復(fù)雜性與不確定性技術(shù)。

未來(lái)配電網(wǎng)發(fā)展主題是可靠、高效、綠色。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上通過(guò)先進(jìn)的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)，融合了大量分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲(chǔ)能裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)能量和信息雙向流動(dòng)的對(duì)等電力互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)。能源互聯(lián)網(wǎng)的研究和建設(shè)首先是從配用電端開(kāi)始的。

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)能源系統(tǒng)扁平化，推進(jìn)能源生產(chǎn)與消費(fèi)模式革命，提高能源利用效率，推動(dòng)節(jié)能減排。加強(qiáng)分布式能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高可再生能源占比，促進(jìn)能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化。加快發(fā)電設(shè)施、用電設(shè)施和電網(wǎng)智能化改造，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

城市智能配電網(wǎng)為智慧城市各個(gè)系統(tǒng)輸送充足能量和海量信息，是智慧能源系統(tǒng)的主要載體，可以全面監(jiān)測(cè)感知城市能源供需情況、能耗指標(biāo)，做到合理調(diào)配和使用電、油、氣以及光伏、風(fēng)電等能源資源，實(shí)現(xiàn)能源供給均衡、提高能源利用效率、減少排放。

2、現(xiàn)代電網(wǎng)中的電力電子裝置與系統(tǒng)

趙爭(zhēng)鳴（清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系教授）：功率半導(dǎo)體化的電力系統(tǒng)是現(xiàn)代電網(wǎng)的支撐技術(shù)之一。目前，能源互聯(lián)網(wǎng)研究熱潮正在中國(guó)興起。能量路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，其電氣結(jié)構(gòu)發(fā)展是高變比、多端口、模塊化、強(qiáng)解耦。固態(tài)變壓器是能量路由器的核心部件，是基于電力電子變換器的新型電力變壓器。其特點(diǎn)是：重量輕，體積小，無(wú)污染；可以調(diào)節(jié)電壓、電流、頻率和相位等；可以具有直流接口；輸入輸出耦合性不強(qiáng)；含有智能控制單元。

任意波形功率放大器是實(shí)時(shí)軟硬件混合系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備，以脈沖的邏輯組合理論為基礎(chǔ)，采用相應(yīng)的拓?fù)渑c調(diào)制方式，突破了器件開(kāi)關(guān)頻率的限制（輸出頻率0～346kHz, 開(kāi)關(guān)頻率64Hz）。

作為能源互聯(lián)網(wǎng)的終端應(yīng)用，能量收集技術(shù)作為一種很有希望的方案被提出。分布式電磁能量收集器是對(duì)周圍環(huán)境中散布的電磁能量進(jìn)行收集、轉(zhuǎn)換并利用的裝置。

電力電子裝置與系統(tǒng)面臨提升電能變換能力、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、裝備和系統(tǒng)可靠性的三大挑戰(zhàn)。三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題是功率半導(dǎo)體器件失效機(jī)理及其模型的建立、基于分布雜散參數(shù)的瞬態(tài)變換拓?fù)淠Ｐ图捌淠芰科胶?、電磁能量脈沖序列分析及控制。

國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目（2015-2019）“大容量電力電子混雜系統(tǒng)多時(shí)間尺度動(dòng)力學(xué)表征與運(yùn)行機(jī)制”，其研究意義是提高電力電子器件和裝置的變換能力，提高裝置與系統(tǒng)的可靠性，為提升大容量電力電子裝置和系統(tǒng)的研制水平與綜合性能提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

技術(shù)層面的發(fā)展展望：面向電力電子裝置與系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的“理想開(kāi)關(guān)、集中參數(shù)和信號(hào)PWM調(diào)制”電力電子技術(shù)變革為基于“非理想開(kāi)關(guān)特性、雜散參數(shù)設(shè)計(jì)和電磁能量脈沖控制”的新一代電力電子技術(shù)。

應(yīng)用層面的發(fā)展展望：采用新的電力電子器件，研制面向現(xiàn)代電網(wǎng)應(yīng)用的新一代電力電子裝置和系統(tǒng)，研究器件組合機(jī)理和及其失效，提升電力電子變換能力，提高裝置和系統(tǒng)的可靠性，為分布式發(fā)電與微電網(wǎng)——能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更好的技術(shù)支撐。

3、利用可再生能源電解水制氫實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能與氫能綜合利用

岳建華（內(nèi)蒙古電力集團(tuán)原副總工程師）：眾多發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視氫能利用對(duì)可再生能源發(fā)展的技術(shù)和具體解決方案的發(fā)展。如：在天然氣中摻混氫氣（HCNG）具有技術(shù)成熟、易推廣、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)；利用風(fēng)力發(fā)電的剩余電力電解水生成氫，然后提供給現(xiàn)有的燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò)；在利用剩余電力的同時(shí)，通過(guò)在城市燃?xì)庵刑砑託?，削減硫氧化物和氮氧化物等有害物質(zhì)的排放；甲烷化；氫燃料電池；氫動(dòng)力汽車；氫能發(fā)電等。

氫能綜合利用對(duì)節(jié)能減排具有重要意義（棄風(fēng)制氫+氫能綜合利用的節(jié)能減排效益）：2013年度蒙西網(wǎng)棄風(fēng)電40億kW·h，可年產(chǎn)氫氣10億m3；2014年全國(guó)棄風(fēng)電量133億kW·h，可年產(chǎn)氫氣33億m3；±800kV特高壓輸送電量500億kW·h，可年產(chǎn)氫氣125億m3。假設(shè)全部用于HCNG，制備過(guò)程不產(chǎn)生任何廢棄物，物理?yè)交?，無(wú)碳排放，循環(huán)全綠色。

推進(jìn)氫能綜合利用的總體思路和方案：第一階段是HCNG示范工程；第二階段是氫能工業(yè)、民用示范工程；第三階段為區(qū)域性可再生能源就地消納利用負(fù)荷中心的示范性研究；第四階段為國(guó)家級(jí)清潔能源輸出基地建設(shè)；第五階段為開(kāi)展火電、核電調(diào)峰及剩余電力大規(guī)模制氫，并擴(kuò)大其在能源、化工領(lǐng)域的更大規(guī)模的應(yīng)用。

展望：隨著技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的積累和成熟，在我國(guó)西部地區(qū)，如新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙等地，可利用可再生能源大規(guī)模制氫。內(nèi)蒙光伏發(fā)電等效利用小時(shí)數(shù)約1700-1800h/a（約為燃煤機(jī)組平均利用小時(shí)數(shù)的1/3）。按光伏每1萬(wàn)kW裝機(jī)占地300畝來(lái)計(jì)算，6萬(wàn)km2荒漠戈壁，可建設(shè)光伏/光熱電站總裝機(jī)30億kW以上，相當(dāng)于燃煤機(jī)組10億kW，可滿足2013年我國(guó)全社會(huì)5.3萬(wàn)億kW·h的用電需求。5.3萬(wàn)億kW·h電可以制氫1.33萬(wàn)億m3氫氣。

隨著技術(shù)地不斷進(jìn)步與發(fā)展，將先進(jìn)的氫制備技術(shù)和氫能綜合利用技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可有效實(shí)現(xiàn)可再生能源的大規(guī)模儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化和利用。如果能配合電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰、調(diào)頻等功能，則可大大提高可再生能源的整體利用水平；同時(shí)氫能在能源與化工等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，可大規(guī)模替代化石能源，進(jìn)一步提高可再生能源的消費(fèi)比重。這將對(duì)我國(guó)目前嚴(yán)重的霧霾治理、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)、可持續(xù)發(fā)展和能源安全等等方面，都有著極其重要的意義。

4、能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的微電網(wǎng)

劉世民（北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)）：能源互聯(lián)網(wǎng)是建立在信息技術(shù)、能源技術(shù)及價(jià)值創(chuàng)新上的新型能源生態(tài)系統(tǒng)，以開(kāi)放對(duì)等的信息、能源、價(jià)值一體化架構(gòu)，支持能源的雙向按需傳輸和動(dòng)態(tài)平衡使用，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)效率最優(yōu)和能源價(jià)值的最大化利用。

能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架：應(yīng)用層——進(jìn)行能源優(yōu)化控制決策、為市場(chǎng)主體提供互動(dòng)服務(wù)、為社會(huì)提供公共服務(wù)；大數(shù)據(jù)平臺(tái)——匯集能源全生命周期數(shù)據(jù)，支持能源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析和管理；能源傳輸層——智能電網(wǎng)將是能源傳輸配送的主要載體，承擔(dān)能源路由的職責(zé)；能源生產(chǎn)與消費(fèi)層——分布式能源的推廣應(yīng)用，產(chǎn)能用能一體的能源市場(chǎng)主體呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)。

從物理層面，微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的“端”。從模式層面，微電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要市場(chǎng)主體。微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是就地多能協(xié)同優(yōu)化、直流配用電、能源定制服務(wù)、雙向互動(dòng)。

微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理形式：基于大數(shù)據(jù)分析的、學(xué)習(xí)型、漸進(jìn)式的商業(yè)模式；微電網(wǎng)管理交易中心利用大數(shù)據(jù)分析收益和各交易主體的貢獻(xiàn)，交易主體通過(guò)協(xié)商確定收益分配規(guī)則，經(jīng)過(guò)多個(gè)周期的修正，形成可行的商業(yè)模式。

微電網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)營(yíng)價(jià)值發(fā)現(xiàn)：微電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商作為能源解決方案提供商，提供多能源綜合利用服務(wù)；微電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估、微電網(wǎng)建設(shè)、個(gè)性化定制供能服務(wù)、能源優(yōu)化利用服務(wù)等。

微電網(wǎng)在能源互聯(lián)網(wǎng)中商業(yè)價(jià)值：作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，參與能源互聯(lián)網(wǎng)；利用綠色清潔能源，參與碳交易；作為獨(dú)立市場(chǎng)主體，參與電量交易；提供調(diào)峰等多種輔助服務(wù)；參與全局能源優(yōu)化，與能源互聯(lián)網(wǎng)融合。

5、集散式逆變器及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

曾建友（深圳市禾望電氣股份有限公司太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)部總經(jīng)理）：傳統(tǒng)集中式1MW光伏發(fā)電系統(tǒng)存在并聯(lián)失配、傳輸損耗大的問(wèn)題?，F(xiàn)有方案的缺點(diǎn)是電壓低、電流大、MPPT數(shù)量少。效率提高的方向是提高電壓、降低電流，增加MPPT數(shù)量，減少PV的并聯(lián)失配。鑒于這個(gè)思路，我們提出一種既能減小電流、又能降低組件失配的系統(tǒng)架構(gòu)。

集散式逆變器融合了組串式逆變器和集中式逆變器各自的優(yōu)點(diǎn)：分散跟蹤控制+集中并網(wǎng)；在輸出電能質(zhì)量、并網(wǎng)性能和穩(wěn)定性方面優(yōu)于組串式，發(fā)電收益高于組串式；在發(fā)電收益方面大大超過(guò)集中式，同時(shí)保持了集中式電網(wǎng)適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。集散式與組串式相比，效率可以提高0.5%。綜合初初投資及提高系統(tǒng)發(fā)電量而言，集散式光伏系統(tǒng)結(jié)合了組串式及集中式的優(yōu)勢(shì)于一體——性價(jià)比最優(yōu)。

禾望集散式產(chǎn)品特點(diǎn)：逆變器功率模塊防護(hù)好；逆變器功率模塊易維護(hù)；光伏控制器高效、自然冷；光伏控制器模塊化、薄膜電容、無(wú)風(fēng)扇；完整的高低溫測(cè)試；完善的性能測(cè)試平臺(tái)，防護(hù)與振動(dòng)測(cè)試。

根據(jù)山地的地形特點(diǎn)及逆變器的MPPT數(shù)量，決定了山區(qū)電站不宜用集中式方案，否則發(fā)電量大受影響，重點(diǎn)考慮集散式和組串式。

對(duì)于山區(qū)電站，系統(tǒng)初始投資成本，組串式比集散式高10萬(wàn)以上/MW；電纜傳輸損耗，組串式的遠(yuǎn)距離傳輸電壓為480Vac，集散式為820Vdc，組串式比集散式高0.5%；交流電纜壓降差異導(dǎo)致逆變器端口電壓差異大，組串式比集中式電網(wǎng)適應(yīng)性差。綜合分析后，對(duì)于山區(qū)光伏電站，集散式方案是最佳的選擇。

6、智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

賈宏杰（天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院教授）：智能電網(wǎng)概念的提出，為傳統(tǒng)的電力及能源供用領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，同時(shí)也為學(xué)術(shù)界帶來(lái)了很多全新的研究課題和方向，而微網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)和電動(dòng)汽車無(wú)疑是其中受到高度關(guān)注的研究領(lǐng)域。

分布式發(fā)電微網(wǎng)技術(shù)值得關(guān)注的問(wèn)題是微網(wǎng)運(yùn)行特性及微網(wǎng)內(nèi)DG相互作用機(jī)理、微網(wǎng)綜合仿真技術(shù)、微網(wǎng)的一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)、微網(wǎng)的保護(hù)和控制、微網(wǎng)能量的優(yōu)化調(diào)度。主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)值得關(guān)注的問(wèn)題是主動(dòng)配電網(wǎng)綜合規(guī)劃技術(shù)、主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)、主動(dòng)配電網(wǎng)相關(guān)支撐技術(shù)。

能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)在能源領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和理念在能源系統(tǒng)中的深度融合和應(yīng)用，是一個(gè)物理-能量-信息融合的開(kāi)放系統(tǒng)；它將支撐互聯(lián)網(wǎng)理念和能源技術(shù)的深度融入，支撐多種能源的開(kāi)放互聯(lián)，支撐能量自由傳輸和用戶廣泛接入，支撐眾籌眾創(chuàng)的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和金融體系。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是智能化電力傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)（智能電網(wǎng)）。

從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素、難易程度等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，能源互聯(lián)網(wǎng)最可能的實(shí)現(xiàn)路徑應(yīng)當(dāng)終端能源互聯(lián)網(wǎng)—區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)—全域能源互聯(lián)網(wǎng)。

終端能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍小，適用于學(xué)校、工廠、建筑等環(huán)節(jié)，不同能源系統(tǒng)歸同一單位，避免利益糾葛，技術(shù)問(wèn)題為主，能源互聯(lián)易于實(shí)現(xiàn)；前期基礎(chǔ)好，已有眾多前期研究和示范工程，需要進(jìn)一步強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍較大，適合城市園區(qū)、新區(qū)、城鎮(zhèn)示范區(qū)等，未來(lái)可推廣至整個(gè)城市，涉及不同部門和環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)；前期基礎(chǔ)較好：已有一些前期研究和示范應(yīng)用，未來(lái)推廣應(yīng)用需要政策支持。

全域能源互聯(lián)網(wǎng)涉及范圍巨大，適于未來(lái)大到社會(huì)、中到城市、小到社區(qū)家庭的能源供用方式，涉及面廣，影響深遠(yuǎn)，需國(guó)家政策大力和持續(xù)支持；可作為未來(lái)方向，目前應(yīng)做好發(fā)展構(gòu)架規(guī)劃論證工作，宜分階段穩(wěn)步推行。

智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)是能源領(lǐng)域最活躍的兩個(gè)研究方向，能源互聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步擴(kuò)展和提升，為能源電力領(lǐng)域帶來(lái)了新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)、新思路、新技術(shù)。

7、陽(yáng)光電源簡(jiǎn)介及微電網(wǎng)解決方案

余勇（陽(yáng)光電源股份有限公司儲(chǔ)能事業(yè)部總監(jiān)）：聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)應(yīng)用于分布式可再生能源滲透率較高或多能互補(bǔ)地區(qū)。與大電網(wǎng)聯(lián)接，主要是并網(wǎng)運(yùn)行，也可以離網(wǎng)運(yùn)行的區(qū)域配電網(wǎng)；基于智能配電網(wǎng)的綜合能量管理系統(tǒng)，與大電網(wǎng)的靈活互動(dòng)；用戶側(cè)管理系統(tǒng)，指導(dǎo)用戶避開(kāi)用電高峰，實(shí)現(xiàn)新能源自發(fā)自用及分時(shí)電價(jià)；平滑可再生能源發(fā)電，抑制可再生能源大量并網(wǎng)產(chǎn)生的諧振；改善電網(wǎng)末端電能質(zhì)量，減緩電網(wǎng)改造擴(kuò)容；除了為客戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益外，還會(huì)帶來(lái)更多的附件價(jià)值和社會(huì)效應(yīng)。

提高可再生能源滲透率：在發(fā)電側(cè)加入儲(chǔ)能建立聯(lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，通過(guò)跟蹤計(jì)劃曲線、提高預(yù)測(cè)精度，可以有效提高波動(dòng)性可再生能源接入配電網(wǎng)的比例，功率滲透率（微電網(wǎng)額定裝機(jī)功率與峰值負(fù)荷功率的比值）可以做到50%以上。

友好互動(dòng)，自發(fā)自用，削峰填谷：增加儲(chǔ)能系統(tǒng)形成的單個(gè)或多個(gè)微電網(wǎng)能與大電網(wǎng)友好互動(dòng)，并網(wǎng)點(diǎn)交換功率和時(shí)間可控，接受電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，消減峰谷差，替代調(diào)峰電源。

平滑可再生能源、抑制電網(wǎng)諧振：通過(guò)微電網(wǎng)的平滑輸出及阻抗控制，抑制新能源并網(wǎng)震蕩，保障周邊負(fù)荷用電安全。

改善電網(wǎng)末端電能質(zhì)量，延緩電網(wǎng)改造：在電網(wǎng)末端增加微電網(wǎng)可以提高供電可靠性，改善供電電能質(zhì)量，延緩電網(wǎng)改造擴(kuò)容，節(jié)約電網(wǎng)改造投資。

電網(wǎng)故障時(shí)備用：大電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可以微網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行，保障本地負(fù)荷或重要負(fù)荷的連續(xù)供電。

獨(dú)立型微電網(wǎng)：應(yīng)用于電網(wǎng)未覆蓋的農(nóng)村、海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)；不與常規(guī)電網(wǎng)相聯(lián)接，獨(dú)立運(yùn)行，利用自身分布式電源滿足微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷需求的系統(tǒng)；可以與柴油機(jī)等發(fā)電設(shè)備并列運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)燃料節(jié)約；基于智能配電網(wǎng)的綜合能量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)平衡。

與直流母線微電網(wǎng)相比，交流總線微電網(wǎng)更高效、更靈活、更適合于多種可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入；供電半徑寬，易于擴(kuò)容，適合長(zhǎng)線傳輸；通過(guò)能量管理系統(tǒng)可以做到實(shí)時(shí)的供需平衡，供電穩(wěn)定性高。

8、中國(guó)智能微電網(wǎng)近期發(fā)展情況和展望

吳鳴（中國(guó)電力科學(xué)研究院配電研究所博士）：微電網(wǎng)的主要技術(shù)路線是互補(bǔ)、互動(dòng)、分組、多能、多源、多級(jí)、多模式、多類型和控制。微網(wǎng)主要核心裝備是能量管理系統(tǒng)、協(xié)調(diào)控制與通信系統(tǒng)、就地控制與保護(hù)系統(tǒng)、分布式電源系統(tǒng)以及混合儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制器。微電網(wǎng)主要形式是交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)、交直流混合微電網(wǎng)和微網(wǎng)群。微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系包括6類、11個(gè)子系列、20項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，3項(xiàng)國(guó)標(biāo)、1項(xiàng)行標(biāo)正在制定。

微電網(wǎng)的主要功能：改善電能質(zhì)量，維持系統(tǒng)穩(wěn)定；統(tǒng)一抽調(diào)控制分布式發(fā)電裝置；通過(guò)儲(chǔ)能，使分布式發(fā)電單元可調(diào)度；增強(qiáng)系統(tǒng)并網(wǎng)可靠性，優(yōu)化能量管理；保障供電可靠性；提高新能源發(fā)電并網(wǎng)性能。

我國(guó)發(fā)展微電網(wǎng)的目的：最大程度接納分布式電源；節(jié)能降耗，提高能效；解決無(wú)電地區(qū)供電；滿足用戶對(duì)供電可靠性的個(gè)性化需求；提高電網(wǎng)整體抗災(zāi)能力和災(zāi)后應(yīng)急供電能力；微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分。

我國(guó)微電網(wǎng)的定位：滿足高滲透率分布式可再生能源的接入和消納；滿足與大電網(wǎng)聯(lián)系薄弱的偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力供應(yīng)；滿足對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性有特殊要求的用戶用電需要。

9、分布式電源中的設(shè)備應(yīng)用研究

俞曉峰（常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司總經(jīng)理助理、副總工程師）：分布式能源對(duì)配電網(wǎng)的潮流、短路電流產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)性的影響，使得傳統(tǒng)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、保護(hù)控制、運(yùn)行管理方法不再有效。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等可再生能源形式的接入，對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)控制、運(yùn)行管理提出了新挑戰(zhàn)，它包括電壓控制、繼電保護(hù)、短路電流限制、故障定位與隔離、電源的調(diào)度管理等方面的問(wèn)題。

斷路器在配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)動(dòng)作，切斷故障點(diǎn)與電源之間的聯(lián)系，起到保護(hù)設(shè)備、線路和人身安全的作用。分布式系統(tǒng)的特殊性，對(duì)斷路器提出了相應(yīng)的要求。如：分布式系統(tǒng)中包含多樣化的分布式能源，斷路器的開(kāi)斷性能和保護(hù)功能，應(yīng)適應(yīng)各種能源形式的特點(diǎn)；分布式系統(tǒng)具有較復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，斷路器之間的配合，應(yīng)確保在故障動(dòng)作時(shí)，盡可能減小停電區(qū)域，即實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。

有源網(wǎng)絡(luò)中，由于存在多電源，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和潮流方向都較傳統(tǒng)配網(wǎng)復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的保護(hù)方式難以實(shí)現(xiàn)選擇性。要在多電源系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，不僅需要斷路器自身具備潮流方向的檢測(cè)功能，還需要通過(guò)斷路器之間的實(shí)時(shí)通信才能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。也就是需要將下述兩種技術(shù)相結(jié)合，形成方向性的區(qū)域選擇性聯(lián)鎖技術(shù)：區(qū)域選擇性聯(lián)鎖ZSI；方向性的選擇性。

分布式電源系統(tǒng)的保護(hù)需求促進(jìn)了斷路器技術(shù)的發(fā)展。有源網(wǎng)絡(luò)因接入新能源的需要，促進(jìn)了斷路器性能的提高，并促進(jìn)斷路器的功能更加豐富；有源配網(wǎng)復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和雙向潮流的特點(diǎn)，促使斷路器利用通信功能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)配合。

分布式電源的保護(hù)是系統(tǒng)性問(wèn)題。斷路器本身只能通過(guò)分合閘操作改變網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并不能完全解決有源配電網(wǎng)的所有保護(hù)問(wèn)題。有源網(wǎng)絡(luò)的安全可靠運(yùn)行，需要在設(shè)計(jì)階段就從系統(tǒng)的角度進(jìn)行優(yōu)化。

10、滿足25年壽命的光伏匯流箱的現(xiàn)狀、問(wèn)題與解決方案

張書瑞（北京人民電器廠有限公司營(yíng)銷技術(shù)部部長(zhǎng)）：直流匯流箱已經(jīng)發(fā)展到第三代技術(shù)，除匯流和防雷的主要作用外，還增加了電壓、電流、溫度的采集和工作狀態(tài)監(jiān)控，不平衡和失效報(bào)警、數(shù)據(jù)與傳輸?shù)?。各發(fā)電企業(yè)對(duì)光伏電站的使用壽命規(guī)定為25年，在它的全生命周期里，里面的元器件能否經(jīng)受住考驗(yàn)，業(yè)內(nèi)都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本報(bào)告通過(guò)對(duì)光伏電站中匯流箱在25年壽命里的安全性和可靠性進(jìn)行分析，并提出解決方案，同時(shí)對(duì)匯流箱降低功耗提出建議，對(duì)匯流箱檢修方便性提出要求。

對(duì)于熔斷器電弧傷人事故，解決方法是用DC1000V小型直流斷路器，或用正負(fù)極熔斷器同時(shí)撥插的熔斷器組合體（熔斷器式隔離開(kāi)關(guān)），同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)斷口，每斷口為DC250V壓降。

對(duì)于電纜與接線端子虛接后產(chǎn)生的電弧，采用匯流排和導(dǎo)線加端子，是解決虛接的有效辦法。解決爬電距離和電氣間隙問(wèn)題，采用符合美國(guó)UL489B標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的光伏用元器件。接線端子與電線電纜連接強(qiáng)度問(wèn)題，用導(dǎo)線加端子加標(biāo)準(zhǔn)壓力鉗的方法加以解決。

縮小箱體體積：一是將熔斷器正負(fù)極上下疊放合并，長(zhǎng)度方向可縮短300mm左右；二是將電流測(cè)量模塊豎起，這樣寬度方向可縮短150mm。

斷路器：誤動(dòng)——嚴(yán)格采用UL489B標(biāo)準(zhǔn)；小電流不能分?jǐn)唷x擇采用UL489B標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)產(chǎn)品；斷路器溫升過(guò)高——采用非四極串聯(lián)的產(chǎn)品，現(xiàn)在北京人民電器廠已生產(chǎn)出二極DC1000V的塑殼斷器和小型斷路器。

光伏熔斷器的冶金效應(yīng)是無(wú)法避免的，最好的方法是與德國(guó)和日本等國(guó)家規(guī)定一樣，采用斷路器，如以25年熔斷器需更換10次，每只熔斷器為20元，則為200元，再加上維護(hù)及斷電損失，總成本為400元以上，現(xiàn)在一只1000V的直流斷路器只有150元，可節(jié)約一半以上的成本。

雷擊浪涌保護(hù)器保護(hù)性能問(wèn)題是此行業(yè)的難題，要進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，目前沒(méi)有太好的技術(shù)能克服。小體積是減少運(yùn)輸成本的根本出路，以長(zhǎng)度減少300mm和寬度減少150mm來(lái)計(jì)算，運(yùn)輸成本可以降低35%左右。

功耗產(chǎn)生的成本分析：兩極DC1000V，200A額定電流內(nèi)阻僅為0.7mΩ，四極DC1000V，200A額定電流內(nèi)阻最低為1.2mΩ，因此采用新型兩極斷路器功耗至少減少40%以上。

光伏電站的發(fā)展不僅要求速度，更要求質(zhì)量，電站的建造和運(yùn)行成本才是最終客戶的支出，因此高安全、高可靠、高壽命、高性價(jià)比的匯流箱才是最優(yōu)選擇。

11、福祿克微電網(wǎng)領(lǐng)域測(cè)試解決方案

錢峰（福祿克測(cè)試儀器（上海）有限公司產(chǎn)品應(yīng)用總工程師）：微電網(wǎng)中大量采用了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電設(shè)備。相對(duì)于傳統(tǒng)的發(fā)電方式，微網(wǎng)的分布式發(fā)電容量偏小，功率輸出不穩(wěn)定,這會(huì)導(dǎo)致并網(wǎng)后影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量。而且微網(wǎng)中，會(huì)有大量電力電子器件的應(yīng)用，也會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量問(wèn)題。另外儲(chǔ)能、電力電子、分布式電源等裝置的問(wèn)題也都會(huì)導(dǎo)致微電網(wǎng)的故障。

對(duì)于整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的測(cè)試而言，福祿克能夠提供包括針對(duì)電力電子設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、分布式電源、負(fù)荷監(jiān)控、保護(hù)裝置的一整套測(cè)試工具，涵蓋了電能質(zhì)量、功率參數(shù)、轉(zhuǎn)換效率、絕緣、接地、蓄電池內(nèi)阻、交直流波形、mA和mV模擬信號(hào)等的檢測(cè)和分析。

F1760專家型電能質(zhì)量分析儀或者F435II高級(jí)電能質(zhì)量和電能量分析儀檢測(cè)電壓偏差、頻率偏差、低電壓穿越、閃變、三相電壓不平衡、電壓和電流諧波（包括直流分量）等。Norma 4000/5000功率分析儀檢測(cè)三相交流電壓電流、輸入直流電壓電流、輸入輸出功率（功率波動(dòng)特性測(cè)試）、效率，包括輸出電壓和電流等的諧波分析。

F190-II系列手持式示波表可觀察PWM調(diào)制規(guī)律、測(cè)試電力電子器件損耗、捕捉瞬態(tài)異常信號(hào)、驅(qū)動(dòng)脈沖測(cè)量、開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量。F1550C絕緣電阻測(cè)試儀可測(cè)量逆變器的輸入電路對(duì)地、輸出電路對(duì)地的絕緣電阻值。測(cè)量絕緣電阻合格后，才能進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)。Fluke BT521蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀可對(duì)微電網(wǎng)儲(chǔ)能蓄電池的內(nèi)阻、溫度和充電紋波測(cè)量。

12、大規(guī)模可再生能源電站并網(wǎng)技術(shù)

侯佑華（內(nèi)蒙古電力集團(tuán)調(diào)通中心副主任）：現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵是預(yù)測(cè)與控制。預(yù)測(cè)包括超短期預(yù)測(cè)、短期預(yù)測(cè)、中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)；控制是AGC和AVC；安全是穩(wěn)定控制；可再生能源的調(diào)度目標(biāo)是可觀、可控和可預(yù)測(cè)。

光伏預(yù)測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單化處理，2015年實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的預(yù)測(cè)和自動(dòng)控制；風(fēng)電與光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線的疊加會(huì)給我們帶來(lái)意想不到的結(jié)果；風(fēng)光互補(bǔ)的概念不是簡(jiǎn)單的時(shí)間關(guān)系，不同季節(jié)有不同的特點(diǎn)，需要擴(kuò)大運(yùn)行人員的眼界和知識(shí)面。

從機(jī)組組合到電源組合，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的可置信出力安排；調(diào)度模式的調(diào)整：扁平化調(diào)度；市場(chǎng)化調(diào)度的核心：快速反應(yīng)；穩(wěn)定邊界的調(diào)整：適應(yīng)電力電子器件穩(wěn)定分析；新能源消納的關(guān)鍵：無(wú)功電壓?jiǎn)栴}的解決。

整數(shù)規(guī)劃方法、馬爾科夫過(guò)程與電力調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析，強(qiáng)化計(jì)劃管理，引入可調(diào)節(jié)負(fù)荷；擴(kuò)大有功功率波動(dòng)范圍，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的協(xié)調(diào)優(yōu)化；無(wú)功調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)真正的分區(qū)優(yōu)化；快速穩(wěn)定分析，確定靜態(tài)安全邊界；預(yù)測(cè)技術(shù)的改進(jìn)：增大計(jì)算密度，實(shí)現(xiàn)變化的基數(shù)調(diào)整；根據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)，增加快速電源運(yùn)行的有效性；快速電源的建設(shè)實(shí)現(xiàn)調(diào)度計(jì)劃的小時(shí)級(jí)調(diào)整。所有風(fēng)電技術(shù)除預(yù)測(cè)以外，知識(shí)邊界沒(méi)有突破電力系統(tǒng)知識(shí)范圍。

調(diào)整可再生能源政策是關(guān)鍵，現(xiàn)有政策調(diào)整與立法重點(diǎn)是約束機(jī)制。補(bǔ)貼政策的關(guān)鍵是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，調(diào)整補(bǔ)貼政策。政策的實(shí)施應(yīng)明確方向，不能有空檔可鉆。

提供優(yōu)質(zhì)廉價(jià)能源是電力生產(chǎn)的目的；能源的競(jìng)爭(zhēng)是社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)；推進(jìn)低成本的新能源，實(shí)現(xiàn)不同電源的價(jià)格協(xié)調(diào)和相互配套；靈活的能源形勢(shì)—能源互聯(lián)網(wǎng)是中國(guó)的必由之路。

13、光伏系統(tǒng)低壓側(cè)解決方案

卜浩民（上海良信電器股份有限公司總工程師）：典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)都包含光伏陣列及其控制、直流匯流、逆變、交流匯流等部分組成，其中每一部分的電流傳輸、控制和保護(hù)都離不開(kāi)各類低壓電器。

光伏系統(tǒng)對(duì)低壓電器適用性的特殊要求：直流高電壓為DC500V、750V、1000V、1200V、1500V，無(wú)極性限制，開(kāi)斷電流能力不受接線方向改變的影響。高海拔適用性為海拔2000m、3000m甚至4000m，必須提高絕緣強(qiáng)度，提高滅弧能力和降低溫升，寬環(huán)溫適用性為能在-25℃～+70℃環(huán)溫下正常工作；直流感性負(fù)載適用性為在直流感性負(fù)載下的通斷和保護(hù)，提高可靠性，提高使用壽命，降低功能失效率，減少維護(hù)量。

NDB6Z-125PV直流小型斷路器：觸頭狀態(tài)的真實(shí)顯示——安全保護(hù)；與操作速度無(wú)關(guān)的快速合閘——提高電壽命；雙斷點(diǎn)觸頭模塊結(jié)構(gòu)——提高電壓和分?jǐn)嗄芰Φ拇胧浑p滅弧裝置——快速滅弧，高分?jǐn)嗄芰Γ?電動(dòng)力限流的設(shè)計(jì)——提高限流能力，利于實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)的級(jí)聯(lián)配合。

NDM5Z直流塑料外殼式斷路器：13項(xiàng)專利；防跌落、小跳；熱磁瞬動(dòng)、延時(shí)可調(diào)；故障狀態(tài)（瞬延）顯示；分?jǐn)嗄芰镮cs=Icu，150kA/AC400V，85kA/DC1000V， 40kA DC1200；電壽命5000次。

NDW3-4000 框架斷路器：產(chǎn)氣吹弧、壓力密封、定向吹弧——有效提高斷路器的分?jǐn)嗄芰?；操作機(jī)構(gòu)獨(dú)特的支撐結(jié)構(gòu)——有效提高了操作壽命和動(dòng)作可靠性；控制器檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的改進(jìn)——縮短了故障脫扣時(shí)間（縮短到11ms）；自吸式雙繞組欠壓脫扣——提高可靠性的同時(shí)降低能耗80%；新型手柄結(jié)構(gòu)——操作的柔韌性帶來(lái)舒適的手感和壽命的提高；可帶電更換控制器——快捷、方便、安全不停電更換控制器，保證連續(xù)供電；形成19項(xiàng)專利；分?jǐn)嗄芰镮cw=Ics=Icu，100kA/400V、80kA/690V、50kA/1000V；機(jī)械壽命15000次，電壽命6000次。

14、一體化光伏智能變電站的特點(diǎn)及應(yīng)用

管同平（上海金友金弘電線電纜股份有限公司副總經(jīng)理）：電力投資商、發(fā)電企業(yè)最關(guān)心的話題是光伏電站的收益率。影響光伏電站收益率的主要因素有初期投資成本、后期運(yùn)維成本和電站發(fā)電量。從電氣設(shè)備層考慮，影響電站收益率的主要因素是初期設(shè)備成本、安裝與維護(hù)、轉(zhuǎn)換效率與節(jié)能、設(shè)備安全可靠性和設(shè)備使用壽命。

對(duì)于大型光伏電站而言，電站穩(wěn)定運(yùn)行永遠(yuǎn)是第一位的。我們采用了北歐的一家已運(yùn)行15年的光伏逆變產(chǎn)品，VACON 8000 SOLAR Multimaster逆變柜，功率范圍為250～5300 kW。選件豐富，方便客戶選擇。

由于VACON產(chǎn)品具備業(yè)內(nèi)最徹底的模塊化設(shè)計(jì)，獨(dú)一無(wú)二的兼容性，1MW采用4個(gè)250kW逆變模塊（可以并聯(lián)設(shè)計(jì)，采用雙繞組升壓變壓器），插入式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，方便系統(tǒng)運(yùn)維。

組串式設(shè)計(jì)方案因其靈活，外殼防護(hù)等級(jí)高，特別適用于小型分布式電站中，常以家用、商用屋頂為組件載體，單個(gè)屋頂或單個(gè)容量常小于100kW，系統(tǒng)能夠直接并入低壓配電網(wǎng)或供用戶直接使用。

集成一體式設(shè)計(jì)方案特別適合PV電池板排布規(guī)律，相對(duì)集中，距離較近的應(yīng)用場(chǎng)合，優(yōu)勢(shì)非常突出，應(yīng)用業(yè)績(jī)也十分廣泛。

未來(lái)的兆瓦級(jí)集成光伏智能變電站發(fā)展趨勢(shì)，必然是小型化、功能高度集成化、可遠(yuǎn)程維護(hù)低成本運(yùn)行的一輸配電產(chǎn)品?！?/p>