微电网技术在主动配电网中的应用_李鹏_百度文库
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微电网技术在主动配电网中的应用_李鹏
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利瑞特蓄电池正牌代理
改革开放以来，我国经济保持长期较快发展。但重视发展速度、轻视发展质量的粗放式发展方式和&按需定供&的能源供应模式，导致了国内能源消费规模急剧增长，能源开发强度急速扩大。
我国已成为世界第一大能源消费国和生产国，目前国内能源主要受到三个方面的约束，即：化石能源国内供应有限，石油、天然气对外依存度高;高强度能源开发对生态环境造成巨大压力;产能和用能中心在地理上布局不均衡。作为支撑国民经济与社会发展的重要物质基础，常规化石能源的有限供应能力和日益严重的生态环境危机是世界各国面临的共同挑战。据国际能源署新预测，到2020年，全球能源供应增量中的2/3将来自于新能源，新能源供应的增速将远大于传统化石能源。
未来全球的新能源供应中，风电和太阳能光伏将成为重要支柱。我国未来能源供应需求的目光将更多的聚焦到可再生能源的产生、存储和消纳上，通过网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的电网对电能进行广域的传输、调度与分配，对我国电力装备制造企业提出了新的要求。
构建全球能源互联网
串联&一带一路&经济带
近平主席在2013年9月和10月访问中亚四国和印度尼西亚时，分别提出建设&丝绸之路经济带&(下称&一带&)和21世纪&海上丝绸之路&(下称 &一路&)构想，之后在中央经济工作会议中，&一带一路&建设被纳入全年工作任务。作为&一带一路&建设能源合作的重要实践，国家电网公司董事长、党组书记刘振亚提出&构建全球能源互联网，服务人类社会可持续发展&的观点，其主旨是构建全球能源互联网，主要涵盖电力的洲内联网、洲际联网和全球互联，重点是开发&一极一道&(北极、赤道)为代表的大型能源基地、构建全球特高压骨干网架、推动智能电网在全球广泛应用、强化能源与电力技术创新，从能源合作的角度进一步推动&一带一路&经济带建设。
打开世界地图，我们可以看到&一带&从中国出发，经过了中亚、中东、东南欧，终到达西欧终点，而&一路&则连缀起了东亚、东南亚诸国、南亚次大陆、北非、阿拉伯半岛等一系列国家和地区。如果说&一带一路&是友谊与合作之路，那么连接&一极一道&的全球能源互联网则是开发与繁荣之桥。&一带一路&所经之处不仅有石油、天然气等化石能源的产出国，如沙特阿拉伯、哈萨克斯坦等，也有着如风能、太阳能等可再生资源潜力巨大的赤道和北极地区。以全球能源观的视角看来，只有构建全球能源互联网，统筹全球能源资源开发、配置和利用，才能保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应。通过构建全球能源互联网，连接&一极一道&为代表的大型能源基地，将各种集中式、分布式的风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送给各类用户，形成服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。
& & & & 全球能源互联网由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网构成，适应各种集中式、分布式电源，能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。如果连接&一极一道&的大型能源互联网能够建成，南亚岛国夜晚用上北极的风电，内陆地区用上赤道的太阳能发电将不只是一个理论上的设想。构建全球能源互联网具有显着的规模经济性和网络经济性，意义重大，影响深远，将保障我国和全球能源安全，保护地球生态环境，实现人类社会共同可持续发展。
何为全球能源互联网&
定义、架构、组成、功能仍待完善
由于全球能源互联网的概念提出时间还比较短，其定义、架构、组成和主要功能还正处于不断发展的阶段。按照目前能源产业界主流的看法，全球能源互联网主要有以下特征：一是以风、光伏为代表的可再生能源作为主要一次能源;二是能够支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统接入;三是电力系统的智能化互联网化;四是新能源汽车和储能的广泛应用。
以美国为例，美国电气与电子工程师协会(IEEE)认为全球能源互联网由以下部分构成，即主干电力网络、分布式可再生能源、分布式储能设备、能源分配设备、智能能量管理设备和智能故障隔离设备等。这些设备都是以电力系统作为各种能源相互转化的枢纽，同时需要利用强大的信息网络对分布式能源发电、储能设备和电动汽车等进行广域的调度和消纳。
& & & & 对全球大的专利数据库&&Derwent数据库近5年关于能源互联网的专利进行分析，能源互联网相关领域的专利在近5年内出现快速的增长，年增长率超过40%，主要的专利申请国集中在中国、美国、日本和欧盟。通过对相关专利的技术统计，数据显示有关能源互联网的专利主要集中在电能存储装置和电池组、数据收集和处理、电磁变量的测量、测控装置和供热系统等技术领域。
打造全球能源互联网
电力装备机遇与挑战并存
新一代全球能源互联网对未来的能源发展提出了新的展望，同时也给电力装备制造和科研机构带来了新的技术挑战与机遇。
一是全球能源互联网对于电力装备提出新的要求。全球能源互联网具有类似于互联网的扁平化结构，由各种规模不同的分布式微电网组成，微电网之间可以实现电能的双向共享和高效配置。作为能源互联网的基础电力装备，固态变压器几乎可以适用于各种情况下的微电网与外部电力总线之间的电压双向传递，可以将太阳能发电网络并入电网，实现低压直流电向高压交流电的转化;将风能发电网络并入电网，实现低压交流电向高压交流电的转化;为电动汽车充电，实现低压交流电向低压直流电的转化;将分布式储能装置与电力总线相连，实现直流电与交流电的双向传导。这适应了可再生能源互联网应用多样化和宽泛性的特点，以固态变压器为代表的新一代电力装备将会是未来能源互联网的重要技术基础和研究热点。
& & & & 二是可再生能源大规模接入对于电网调度提出的挑战。传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性，但部分可再生能源电站出力的不可控性和随机性使得对其既不能进行可靠的负荷预测，也不可能制定和实施精确的发电计划。随着这类随机电源容量比例的增加，必将给电网调度带来不少压力。在能源互联网的大背景下，各国之间针对即将出现的可再生能源波动必须要考虑容许通过的输电可能，因此互联状态下的全网备用和可使用信息将成为网络安全的重要突破点。
三是大规模分布式能源接入对电网的稳定技术提出挑战。未来大规模分布式电源将通过特高压网架实现跨国跨洲传输，使得电网成为全球互联的能源网络。这将使各国电网之间的电气联系大大加强，广域动态交互影响加剧，电网稳定特性变得更加复杂。再加上大规模的风能、太阳能等清洁能源发电的随机性、间歇性和波动性特点，将给电网的安全稳定运行带来更大的风险，对电网稳定控制技术提出更高的要求。现有的电网保护和安稳系统，大多采用当地或区域内的信息，通信系统对其影响有限。但全球互联后，广域保护和跨洲的安稳系统会大量出现，通信的中断，延时和误码问题会变得突出，其对稳定控制的影响也会越来越大。如何在通信系统发生故障的情况下保证控制装置不拒动、误动，并保证其动作的时效性，是必须加以研究的课题。
利瑞特蓄电池的特点:
(1)使用寿命长采用高强度紧装工艺.提高电池装配装度.防止活性物质脱落.提高电池使用寿命.采用增多酸量设计.确保电池不会因电解液枯竭缩短电池使用寿命.因此6GFM系列=蓄电池的正常浮充设计寿命可达15年以上(25℃).
(2)自放电低采用高纯度原料和特殊制造工艺.自放电很少.室温存储半年无需补电.
(3)维护简单采用特殊氧气吸收循环设计.克服了电池在充电过程中电解失水的现象.在使用过程中电液水份含量几乎没有变化.因此电池在使用过程中完全无需补水.维护简单.
(4)安全性高电池内部装有特制安全阀.能有效隔离外部火花.不会引起电池内部发生爆炸.
(5)洁净环保电池使用时不会产生酸雾.对周围环境和配套设备无腐蚀.可直接将电池装在办公室或配套设备房内.无需作防腐处理.&
利瑞特电池的三大专利技术：
1、纳米氧化硅基胶体型电解液：本发明优化纳米硅基氧化物SiOx分子X值范围和乙二醇多聚物分子量，抑制电池热失控现象；提高电池的比容量，具有良好的大电流深循环性能。
2、脉冲化成工艺：传统化成时间长，效率低，一致性差，一直制约着蓄电池行业的发展。本专利减少电池欧姆极化、浓差极化、电化学极化，在短时间内接受大的电流；电池充电过程中温升、析气量均低于常规充电，既实现快速充电，又大大降低电流对极板的冲击，有效保护电池。
3、铅酸蓄电池电解液自动配制装置：此专利技术为圣阳独有的生产装置。能有效防止硫酸溶液配制过程中因强放热产生的大量酸雾外逸，显著改善生产作业环境，从而确保环境杂质不污染配制的硫酸溶液。
因此，在电池容量上&leert系列&相对于同型号规格的产品电池容量提升百分之十。而充电方面，&leert系列&在80%DOD循环500次以上；100%DOD循环充放电400次以上。在低温效率方面，&leert系列&同样出彩，比如48V13.3Ah规格电池在-20℃低温条件下低温容量达到0.80C2。后，&leert系列&具有快速充电能力，能保证-20℃至45℃温度下充电速率提升10%。
& 在铅酸电池市场目前的价格乱战、产能过剩和竞争激烈等恶劣条件包围下，利瑞特蓄电池能够潜下心来，用近三年的时间去磨砺一款产品，以扎实的技术和卓越的品质说话，的确是一家脚踏实地令人敬佩的企业。
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关于微电网的两种拓扑架构思路
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打造全球能源互联网
电力装备机遇与挑战并存
新一代全球能源互联网对未来的能源发展提出了新的展望，同时也给电力装备制造和科研机构带来了新的技术挑战与机遇。
一是全球能源互联网对于电力装备提出新的要求。全球能源互联网具有类似于互联网的扁平化结构，由各种规模不同的分布式微电网组成，微电网之间可以实现电能的双向共享和高效配置。作为能源互联网的基础电力装备，固态变压器几乎可以适用于各种情况下的微电网与外部电力总线之间的电压双向传递，可以将太阳能发电网络并入电网，实现低压直流电向高压交流电的转化;将风能发电网络并入电网，实现低压交流电向高压交流电的转化;为电动汽车充电，实现低压交流电向低压直流电的转化;将分布式储能装置与电力总线相连，实现直流电与交流电的双向传导。这适应了可再生能源互联网应用多样化和宽泛性的特点，以固态变压器为代表的新一代电力装备将会是未来能源互联网的重要技术基础和研究热点。
& & & & 二是可再生能源大规模接入对于电网调度提出的挑战。传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性，但部分可再生能源电站出力的不可控性和随机性使得对其既不能进行可靠的负荷预测，也不可能制定和实施精确的发电计划。随着这类随机电源容量比例的增加，必将给电网调度带来不少压力。在能源互联网的大背景下，各国之间针对即将出现的可再生能源波动必须要考虑容许通过的输电可能，因此互联状态下的全网备用和可使用信息将成为网络安全的重要突破点。
三是大规模分布式能源接入对电网的稳定技术提出挑战。未来大规模分布式电源将通过特高压网架实现跨国跨洲传输，使得电网成为全球互联的能源网络。这将使各国电网之间的电气联系大大加强，广域动态交互影响加剧，电网稳定特性变得更加复杂。再加上大规模的风能、太阳能等清洁能源发电的随机性、间歇性和波动性特点，将给电网的安全稳定运行带来更大的风险，对电网稳定控制技术提出更高的要求。现有的电网保护和安稳系统，大多采用当地或区域内的信息，通信系统对其影响有限。但全球互联后，广域保护和跨洲的安稳系统会大量出现，通信的中断，延时和误码问题会变得突出，其对稳定控制的影响也会越来越大。如何在通信系统发生故障的情况下保证控制装置不拒动、误动，并保证其动作的时效性，是必须加以研究的课题。
宇泰蓄电池主要性能：
1、蓄电池采用铅钙六元合金板栅，涂膏成型的电极板，使得蓄电池大容量，长寿命；
2、铅锡多元合金集流排,使得蓄电池内阻小，耐腐蚀，能经受长期浮充使用；
3、蓄电池采用先进的AGM隔板，金属吸收电解质，不留游离液体，顺利完成气体阴极吸收，可任意位置放置使用；
4、蓄电池采用硅氟橡胶密封安全帽，安全防爆，无腐蚀液体泄露；
5、蓄电池采用ABS塑料外壳，牢固耐老化；
6、蓄电池端子为镀铜，接触电阻小，不易生锈
一、产品性能
1、安全性能好:正常使用下无电解液漏出,无电池膨胀及破裂。
2、放电性能好:放电电压平稳,放电平台平缓。
3、耐震动性好:完全充电状态的电池完全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的频率震动1小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常。
4、耐冲击性好:完全充电状态的电池从20cm高处自然落至1cm厚的硬木板上3次。无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常。
5、耐过放电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期（电阻值相当于该电池1CA放电要求的,恢复容量在75％以上。
6、耐过充电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池0.1CA充电48小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开5u婼ck8^,
路电压正常,容量维持率在95％以上。
7、耐大电流性好:完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5秒钟。无导电部分熔断,无外观变形。
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &&
8. &经济耐用 节能惠民 绿色环保 价格便宜 应用范围：电力供应、发电厂、电信、信号控制及远程控制、应急能源供应、数据系统、UPS、太阳能专用、报警及保密系统、应急照明及循环场合
宇泰蓄电池结构特点
电解质：呈凝胶状态，电解液无分层、电池循环性能好；电解液密度低、减缓对板栅腐蚀，电池浮充寿命长；
气相二氧化硅：采用进口气相二氧化硅，分散性能好，性能稳定；
极板：放射状筋条设计、涂膏式活物质，大电流放电性能好；
隔板：胶体电池专用隔板，内阻小，孔率高，使用寿命长；
过量电解液设计：电解质载液量高，充满极板、隔板和壳体型腔，电池散热好，不易发生热失控现象；
胶体紧包覆极群：防止活性物质脱落；
专利胶体蓄电池安全阀，灵敏度高，使用安全可靠；
电池壳体：槽、盖加厚设计，采用抗冲击、耐震动的ABS材料，运输、使用中无漏液、鼓壳等危险，安全可靠。
汤浅公司经过不断的研究，提供阀控式密封铅酸蓄电池采用阴极吸收方式，使充电时产生的氢气和氧气反应生成水，电解液因此不会流失。免除了加水或加酸的维护问题。随着电子设备的发展，汤浅阀控式密封铅酸蓄电池已被更广泛地使用。&
使用富有耐腐蚀性的特殊铅钙合金制成的板栅（格子体）拥有较长浮充寿命（长达15年以上）。&
由于浮充电时，电池内部产生的氧气大部分被极板吸收还原成电解液，所以完全不需象一般蓄电池那样测量电解液的比重和补水。&
高倍率放电特性优良
采用了孔率极高的特殊极板，并且端子和极性一次成型故而内阻较小。特别是大电流特性优良。&
可横向放置，缩小放置空间
电解液由特殊隔板保持，所以没有流动的液体，不必担心漏液。&
由于不需补水及均衡充电，可以减少检修费用及充电机可以简化。不产生酸雾，相邻机器亦不需进行耐酸处理。&
为预防产生过多的气体，装有安全阀。另外，还装有防爆过滤器。在构造上即使有火花接近都能防止引火至电池内部。
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志趣网 版权所有关于微电网的两种拓扑架构思路关于微电网的两种拓扑架构思路波段淘金百家号摘要：本文主要就微电网的两种拓扑架构思路进行简要介绍。第一种是基于微电网即插即用模块化理念的拓扑架构体系，第二种是基于电力电子变压器的微电网拓扑架构体系。微电网作为对于集中式大电网的一个有力补充，实现新能源的就地消纳，是解决分布式能源接入配电网所带来的影响的一个良好突破口。随着国家政策的出台，极大的推动了微电网的发展，但是步入快车道的微电网如何打破现有困境，推动清洁能源又快又好的发展，这是摆在现实面前的一道难题。微电网的发展现如今主要面临着以下几个问题：1.支持政策尚未明确，市场机制尚未建立;2.商业化运营模式需要探索，商业化示范不足;3.微电网拓扑架构体系没有明确，缺乏必要的文献标准;4.产业发展缺乏统筹规划;5.配网困难。基于以上第三点本文就微电网的两种拓扑架构进行简要介绍，为微电网项目的开展提供参考。首先，介绍的第一种微电网拓扑架构是一种基于微电网即插即用功能模块化的拓扑架构体系。拓扑架构体系如图1所示：图1 基于能源互联网的模块化微网拓扑架构模块化微电网分为直流微电网子系统及交流微电网子系统，整个微电网可以实现交直流的容括。微电网包括两个变流部分：第一部分电网侧整流部分为AC/DC整流，可实现整个微电网与配网的接洽;第二部分微网侧整流部分为DC/AC整流，可实现直流微电网子系统与交流微电网子系统的连接，以实现多能源互联互通。微电网直流子系统由直流母线以及母线下级储能系统、直流负荷、直流式分布式电源组成。为实现直流母线电压稳定、平滑分布式能源出力，储能系统包含飞轮储能或超级电容储能或超导储能和蓄电池蓄能，以飞轮储能等响应速度快，功率密度大的储能电池为直流母线提供功率/能量支撑，蓄电池组以DC/DC斩波器进行管理，为飞轮储能等快速响应型电池组提供后备能源支持，在发挥蓄电池能量密度大优势的同时降低其充放电响应频率。微电网交流子系统由交流母线以及交流母线下级交流分布式电源、交流负荷组成。基于能源互联网的概念，引入微型燃气轮机发电系统，以天然气清洁燃料实现微型燃气轮机发电供给微电网系统运行，燃机发电余热通过相变蓄热装置提供热水供给，通过吸收式溴化锂机组实现供热、供冷的需求，亦可以通过余热锅炉提供高品质的蒸汽。基于微电网经济化运行的角度来看，热点联产可以有效提高系统效率，通过合理的联合燃气轮机发电与储能电池状态，协调微电源与储能电池运行状态可以有效降低储能电池初始储能费用。接下来，介绍第二种微电网拓扑架构，这种微电网系统是基于先进的电力电子变压器(SST)实现微电网的能源整合。拓扑架构体系如图2所示。图2 基于电力电子变压器的微电网拓扑架构SST作为未来微电网的核心模块，一直是微电网领域研究的热门课题，其基于先进的控制理念和电子技术能够应对分布式能源接入所带来的种种影响，比如电力电子器件的大量引入所带来的谐波治理问题，电网侧电压不平衡、电压跌落，负载侧扰动。因此基于SST的微电网拓扑结构体系的研究对于微电网的发展是十分有利的。对于固态变压器，其大体结构可以分为三个部分：第一部分为输入级，可以实现与电网侧的接入和整流;第二部分为隔离级，包含三个模块：DC/AC整流、隔离变压器、AC/DC整流，其可以实现电压的可控与谐波的隔离;第三部分为逆变级，可以实现直流到交流的整流，为直流微电网与交流微电网的连接搭建起桥梁。基于SST的微电网其主要是以固态变压器作为能源路由器通过与电网、直流微电网、交流微电网三方相连作为中继点实现能源互联互通。图2中直流、交流微网单元与上述第一种微电网直流、交流单元相同，故不在论述。微电网的发展是不断进步的，技术与控制理论的不断革新，导致微电网拓扑架构也是多种多样的，本文中所提到两种仅是其中的沧海一粟，希望可以为大家的微电网学习提供参考。更多内容请点击上方订阅按钮关注【美泰储能网】储行业资讯，传未来之能！本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。波段淘金百家号最近更新：简介:波段淘金，力做最独到的财经自媒体作者最新文章相关文章