（GS24 通用电气（中国）有限公司）

1.概述

“分布式电（能）源”通常是指接入配电网络的电源，包括分布式发电和分布式储能。由于它在多个方面带来的益处，近些年来，分布式电源受到了日益广泛的关注。这些益处包括：

① 由于负载增加而又受土地使用的限制无法新建输电线路，有必要在负载侧安装分布式电源；

② 分布式电源可通过热电联产或热电冷联产提高能源利用效率，从而降低能源的费用；

③ 通过分布式电源可提高供电可靠性和供电质量；

④ 分布式电源有助于减少功率的长距离传输，可有效地降低电网损耗；

⑤ 分布式电源可使用多种燃料（生物质能、垃圾填埋气、风、光等），有助于减少受燃料价格波动的影响；

⑥ 分布式电源的低排放可以降低对环境的污染，如风电/光伏发电为零排放；

⑦ 分布式电源可延缓电力公司用于建设发电和输电的投资；

⑧ 分布式电源建设周期短。

2.微网系统

分布式电源多采用内燃机驱动的发电技术（如常规发电机）或变流器技术（如风力发电、光伏发电）。大量的分布式电源接入系统后，会影响配电网络的潮流和短路电流，产生电压/无功控制问题，配电网原有的保护系统也不完全适应分布式电源发展的需要，这些将会对配电系统的安全稳定运行和供电质量带来很大影响。此外，由于分布式可再生能源的间歇性以及负载的变化，需要更好的解决方案以实现分布式电源和负载之间的协调控制。

微网是包含分布式能源并对内部的负载和电源进行管理的系统。与各个独立运行的分布式电源相比，通过微网可对多个分布式电源进行集中控制。这对于电网而言，将有助于提高的系统稳定性。在正常情况下，微网系统与配电网络并网运行。微网具有孤岛运行能力，当主网发生故障时，微网与主网断开，可以保证微网独立于主网单独运行，从而更好地满足用户对供电可靠性与安全性的需要，减少用户供电受系统扰动和故障的影响。

将来，配电网络的控制可能会向微网分散控制方向发展，这将有助于缩小配电网络中的故障影响范围，从而提高配电系统的可靠性。目前，由于技术上的局限性，微网技术的应用尚不广泛。随着技术的发展，微网技术将会得到更多的应用。

3.GE微网系统解决方案

这里主要介绍GE用于分布式能源的微网系统解决方案，该解决方案可用于控制微网系统内热电负载以及微网所包含的分布式能源。它通过微网控制系统（微网控制器和负载/能量管理系统），可以有效地解决用电负载的变化、分布式电源的热/电输出、以及微网内的配电问题，提高能源利用效率以及通过减少温室气体排放、改善环境质量。同时，它还可通过对用电的优化分析，在紧急情况下提供备用电源以解决用户对供电可靠性和负载连续运行的要求。

GE的分布式能源微网系统解决方案适用于园区、军事基地、偏远地区的供电系统，可对分布式电源的运行进行优化，对负载进行管理，并减少配电环节的损耗，保证用户的供电质量并降低用电费用；通过微网控制系统，可实现可再生能源或清洁能源（包括储能）与系统的无缝连接。

GE的分布式能源微网系统解决方案包含以下功能：

① 分布式能源的优化调度；

② 负载切除；

③ 孤网运行控制；

④ 负载/能量管理系统。

4.系统构成和结构

GE用于分布式能源的微网系统构成和结构示意图如图1所示。(www.daowen.com)

5.项目实施的技术工作

针对具体的微网项目，技术方面的实施工作包含以下几个环节：

1）微网系统的整体构架设计

通过系统分析设计，确定系统的优化配置和所需的系统功能、电压等级、电流要求以及热/电的平衡等。

2）网络通信

确定微网系统网络通信的要求、模式的选择（无线网络、同轴或光纤网等）和配置。

3）交互接口设计和集成

图1 GE用于分布式能源的微网系统构成和结构示意图

通过分析，确定各部件、子系统和整个系统的接口要求，以及对各部件、子系统和整个系统的功能/性能要求的定义和确定。

4）接口功能/性能的验证

建立针对各部件、子系统和整个系统的接口要求技术条件的矩阵和验证方法。

5）工程评估

通过评估确定如何验证微网系统的性能，并评估整个项目的造价，包括微网控制器、微网管理系统、通信网络、服务器、其他相关软件和所需硬件的造价以及实施整个项目和项目管理所需的费用。

6）系统功能验证

制定试验计划，验证整个系统的功能。包括正常运行时的电气特性、孤网运行、重新并网、对微网内各个电源（发电机、可再生能源、储能等）和可控负载的控制等。

6.预期的效益

应用GE分布式能源的微网系统解决方案，可有效管理园区、军事基地、偏远地区的供电。它可以优化分布式电源的运行，实现可再生能源或清洁能源（包括储能）与系统的无缝连接，进行负载管理，减少配电环节的损耗，从而保证园区、军事基地、偏远地区的供电可靠性和供电质量，并降低用户使用电能所需的费用。它带来的益处包括：

① 提高能源利用效率，降低用电费用；

② 有效利用可再生能源和储能设施；

③ 提高用户供电安全性和可靠性；

④ 有利于提高电网的安全性；

⑤ 减少气体排放。

（作者：通用电气（中国）有限公司Brent Grotz、史保壮）