首个微网地方标准《微电网群技术导则》

来源:北极星储能网      2016/4/20 

关键词: 储能 微网 微电网群

       近日，广西壮族自治区质量技术监督局以2016年第1号文发布地方标准公告，批准《微电网群技术导则》等11项广西壮族自治区地方标准，并于4月30日正式实施。《微电网群技术导则》规范了微电网群功能配置和微电网群测试应遵循的一般原则和技术要求，将为有条件的配电网建设微电网和微网群系统提供指导，从而改善配电网和微网群落的设计、运行和维护。

微网群技术导则

       1范围

        本导则用于指导广西壮族自治区范围内10kV及以下电压等级微电网群(以下简称“微网群”)的功能设计以及系统测试等相关工作。

        2规范性引用文件

        下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

        GB/T 156 标准电压

        GB/T 2900.50 电工术语 发电、输电及配电 通用术语

       GB/T 2900.57 电工术语 发电、输电及配电 运行

       GB/T 2900.58 电工术语 发电、输电及配电 电力系统规划和管理

       GB/T 12325 电能质量 供电电压偏差

       GB 12326 电能质量 电压波动和闪变

       GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波

       GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡

       GB/T 17624.1 电磁兼容 综述 电磁兼容基本术语和定义的应用与解释

       GB 17625.2 电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16 A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制

       GB 17625.3 电磁兼容 限值 对额定电流大于16 A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制

       GB 17625.6 电磁兼容 限值 对额定电流大于16 A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制

       GB/T 17626.1 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论

       GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

      GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

      GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

      GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

     GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

     GB/T 17626.13 电磁兼容 试验和测量技术 交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验

      GB/T 17626.27 电磁兼容 试验和测量技术 三相电压不平衡抗扰度试验

      GB/T 17626.28 电磁兼容 试验和测量技术 工频频率变化抗扰度试验

     GB/T 17626.29 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

     DL/T 448 电能计量装置技术管理规程

     IEC 61000-4-30：2008 电磁兼容 第4-30部分 试验和测量技术 电能质量测量方法

    DB45/T864-2012

    3术语和定义

    加引用标准DB45/T864-2012等标准中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

    3.1

    分布式发电 distributed generation(DG)

    不直接接入输电网、分散布置在电力负荷附近、为环境兼容的小型发电装置，例如微型燃气轮机、光伏发电、燃料电池、风力发电、沼气发电、农村小水电等。

    3.2

     分布式电源 distributed resource(DR)

    不直接接入输电网的电力发电装置，包括分布式发电和储能。

       3.3

      微电网 microgrid

     由分布式电源和负荷共同组成的系统，相对于外部大电网表现为单一的受控单元，既可并网运行，也可孤岛运行，并可满足就地用户对电能质量、供电安全等的要求。

     3.4

     微网群 Microgrid clusters

     当特定区域内出现两个及以上微电网后，微电网之间为共同的目标而建立电气、控制、信息等联系，所形成的群落称为微网群。

     以微网群与配电网的关联状态可将微网群类型分为两类：并网型微网群、离网型微网群。

     3.5

     并网点 point of connection

     分布式电源、微电网、微网群以及配电网之间的电气连接点。

     3.6

     孤岛 island

     与外部大电网失去电气连接，内部的发电设备为就地负荷提供电能的现象。分为非计划性孤岛和计划性孤岛。

     本标准中除特殊说明外，孤岛运行均指计划性孤岛运行。

     3.7

     防孤岛 anti-island

     在非计划性孤岛现象的发生时，应在规定的时限内将分布式电源与主电网断开，防止出现非计划性孤岛效应。

      3.8

      黑启动 black start

      系统失电后，不依靠外部电源，独立地启动内部发电机组和恢复负荷供电的能力。

      4微网群功能设计

      为实现微网群内微电网共同的目标，微网群应有能量管理、协调控制、储能、电能质量保障、保护及通讯等基本功能;微网群结构宜简单实用，满足供电可靠性和能量互济的要求。

      4.1微网群能量管理系统

      微网群能量管理系统是在供求预测和调节能力评估基础上通过各微网之间能量互济来实现微网群优化调度和能量管理的目标，确保微网群的供电可靠性与经济性。

      4.1.1软硬件配置

      微网群能量管理系统硬件应包括应用服务器、数据库服务器、工作站等。

     微网群能量管理系统软件应包括系统软件、支撑软件和应用软件等。应用软件应包括发/用电功率预测软件、潜在调节能力评估软件、能量优化调度软件、应急管理等。

     4.1.2数据采集与存储

     数据采集和存储功能实现能量管理系统与各测控设备的通信，完成各设备运行数据的采集与远方参数设置，并存入系统数据库。

      4.1.2.1数据采集

      实现发电系统、储能系统、负荷、并网点、气象站等设备的开关量、模拟量、通信状态量的采集。

      4.1.2.2数据存储

      数据存储于微网群能量管理系统数据库。实现分布式电源、负荷、气象站等设备历史运行数据，事件顺序记录及能量管理分析计算结果的存储。

      4.1.2.3发/用电功率预测

      分布式发电和负荷的功率预测宜包括当前5分钟、10分钟内分钟级以及未来2小时内5分钟，次日24小时等预测数据。

      4.1.2.4 潜在调节能力评估

       实现微网群分布式发电和负荷的优化计划安排与潜在调节能力评估，包括多时间尺度分布式发电和负荷功率等预测、日前调度计划、实时调度计划、潜在调节能力评估功能。

       4.1.2.5能量优化调度

       并网运行方式下，实现能量调度以与配电网交互功率最小、储能充放电次数最少和最大化利用间歇性能源为目标。

       离网运行方式下，实现能量调度以微网群系统频率和电压稳定、最大限度保障重要负荷稳定供电为目标，实现微电网之间的能量互济。

       4.2 微网群协调控制系统

       4.2.1微网群协调控制功能

       微网群协调控制系统负责执行微网群能量管理系统下达的指令，完成微网群的状态切换、联络线功率控制、低周低压减载及高周切机，实现微网群系统的安全稳定运行。

       4.2.2联络线功率控制

      微网群并网状态下，控制微电网之间、微网群与配电网之间的交换功率和储能系统充放电功率。

      微网群离网状态下，控制微网群内各微网之间的交换功率和储能系统充放电功率。

      4.2.3状态切换

     4.2.3.1并网转离网

     微网群并网运行状态下，控制并网点开关，协调储能变流器控制模式切换，实现并网转离网的平滑切换。

     微网群离网运行状态下，控制并网点开关，协调储能变流器控制模式切换，实现微电网并网转离微网群的平滑切换。

      4.2.3.2离网转并网

      微网群离网运行状态下，控制并网点开关，协调储能变流器控制模式切换，实现离网转并网的平滑切换。

      微电网离网运行状态下，控制并网点开关，协调储能变流器控制模式切换，实现微电网离网转并微网群的平滑切换。

     4.2.3.3黑启动

     微网群协调控制系统应具备黑启动功能，按能量管理系统选定的储能或其他电源作为微网群主电源实现黑启动，其他微电网同期并入，实现整个微网群的黑启动功能。

      4.3微网群储能

       根据微网群运行目标配置适当容量的储能系统。可根据负荷特性需求配置功率型、能量型、或者组成的复合储能系统。

       微网群储能容量应满足黑启动的需要，且不宜高于间歇性电源容量。

       4.4电能质量

       微网群应对各并网点电能质量实时监控，并网点的电能质量应满足国家标准要求。

        4.5继电保护

        微网群的保护应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，其技术条件应满足GB/T 14285和DL/T 584的相关要求。

         并网点宜配置带方向性的电流保护。

          微网群应具备快速检测孤岛且立即断开与配电网连接的能力，其防孤岛保护应与配电网侧线路重合闸和安全自动装置动作时间相配合。

       4.6通信

       微网群应配置满足需要的通信系统。

      4.7电能计量

      并网点应配置双向电能计量装置，满足DL/T 448《电能计量装置技术管理规程》的要求。

    5微网群测试

    5.1离网转并网功能测试

     5.1.1同期并网功能测试：

     测试微网群在离网稳定运行状态下由离网转并网的同期并网功能。

     5.1.2故障后恢复并网测试：

     测试配电网故障后恢复正常运行时，微网群重新并网的功能。

     5.2并网转离网功能测试

      测试微网群在配电网正常运行情况下按计划断开与配电网连接的功能。

       5.3能量管理功能测试

       并网点交换功率控制功能测试：测试微网群响应能量管理系统功率调节指令的能力，包括响应时间和响应程度的测试。

      5.4电网异常响应测试

      测试配电网侧出现电压或频率异常情况下微网群的响应特性，包括电压异常响应测试和频率异常响应测试。

      5.5防孤岛保护功能测试

      配电网失电而微网群独立运行时，测试微网群防孤岛保护断开并网点开关的功能。微网群防孤岛保护断开并网点开关的响应时间不应超过2s。

     5.6电能质量测试

       电能质量测试应在真实配电网中进行，测试点为微网群并网点，包括谐波测试、电压波动与闪变测试、直流注入量测试。

       5.7监控与通信功能测试

       监控与通信功能测试数据包括正确性及性能测试、联动试验、时钟同步测试、传输规约测试。

       附录A

      ( 资料性附录)

       微网群特征

       为了合理设计和建设微网群系统，需从运营模式和支撑技术两个方面分析其主要特征。微网群内部可以实现一定程度的能量互济，并且使其供电区域的供电方式更加灵活多样。

       微网群合作运营模式特征包括：

       (1)存在多个(指两个及以上)邻近的非均质子微电网(均质子或非均质子);

       (2)子微电网之间存在主动发起的电气、控制、信息等联系(实现的途径);

       (3)构成微网群的各子微电网通过合作实现共同的目标(可靠性、降损、能量互济等)。

        微网群技术形态应具备的三个重要特征：

        (1)存在功能不同的多级别PCC点;

        (2)具有多种运行方式并可灵活切换;

        (3)配备有支撑协同调控的二次系统。