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摘要：随着新能源的快速发展以及智能化技术的日益成熟，智能微电网的研究越来越受到人们的重视。本文对智能微电网最新发展展开了综述，从智能微电网的概述及特点、智能微电网的保护技术以及控制技术等方面进行了总结研究，并从电力市场背景下及新能源背景下进行了智能微电网未来发展的展望，为智能微电网的实用化和应用推广提供了理论参考。
关键词：智能微电网；保护技术；控制技术
1 智能微电网概述
智能微电网是集成先进电力技术的分散独立供能系统，靠近用户侧，容量相对较小，将分布式电源、负荷、储能元件及监控保护装置等有机融合，形成了一个单一可控单元；通过静态开关在公共连接点与上级电网相连，可实现孤岛与并网模式间的平滑转换；就近向用户供电，减少了输电线路损耗，增强了抵御来自上级电网故障影响的能力。当上级电网发生故障或电能质量不能满足要求时，微电网切换到孤岛模式下运行，保证自身安全稳定运行。综上所述，智能微电网主要具有以下特点：（1）自治性：微电网是由分布式电源、负荷、储能单元构成的小型系统，运行方式灵活，可以独立自治运行，实现自我控制、保护与管理。（2）互动性：微电网运行控制在采集分布式单元信息的基础上，实现了配电网、微电网、控制器间的互动通信。（3）多元性：微电源构成多元化，有热电联产燃气轮机、柴油机等高效低污染电源及风力、光伏发电单元。负荷类型多元化，有敏感型、非敏感型，可控型、非可控型等。
2 智能微电网的保护技术
与传统大电网的保护策略不同，在进行智能微电网保护技术的设计时要注意以下问题：（1）智能微电网内部的短路电流是双向的；（2）在并网和孤岛两种运行模式下，智能微电网的短路电流有明显差异；（3）智能微电网系统中可能含有不同类型的分布式电源，各种分布式电源的短路电流差异较大；（4）更短的故障切除时间；（5）微电网的拓扑结构会发生变化。为确保智能微电网保护策略的成功实施，在进行智能微电网保护技术的设计过程中必须解决以下关键问题：（1）建立智能微电网以及各分布式电源的故障特征模型。各类分布式电源以及同类型不同控制方法的电源故障电流和故障电压暂态稳定性可能不同。因此，应根据智能微电网发生故障时电压和电流暂态特性建立准确的故障特征模型。（2）研究有效性的故障识别处理算法。智能微电网的运行方式、运行状态以及网络结构具有多样性的特点，因此，应研究能有效识别网络拓扑结构和运行状态的故障情况识别处理算法。（3）如何实现智能控制终端与传统一次设备的可靠性集成。智能控制终端应能够通过故障在线分析、智能控制和保护、通信等功能与传统一次设备可靠性集成，从而实现智能微电网的智能化保护。（4）智能微电网的保护策略应拥有足够传输速率和可靠性的通信网络。在智能微电网系统中，信号采集系统的畅通是现实保护控制的基础。在智能微电网中央保护单元、分布式电源以及各个节点上应加入可靠的信号采集系统，以保证通信网络的可靠性。
3 智能微电网的控制技术
（1）并网运行时系统公共耦合点不需要直接进行频率／电压控制，而是把指定有功／无功设定值作为功率参考值，其中功率设定值可由指定功率调度或负载及馈线的功率补偿量来确定，微电源采用恒功率控制方式。恒功率控制又称Ｐ／Ｑ控制，将有功、无功功率解耦，通过电压空间矢量控制技术调节逆变器端的输出电压，从而调节线路电流，达到调节功率的目的，使微电源的输出功率维持其参考功率恒定的输出。（2）孤岛运行时控制系统需直接调节公共耦合点电压并稳定频率，采用下垂控制或恒压恒频控制。下垂控制是采用基于指定有功或无功设定值作为控制系统功率的参考值，根据有功和频率的关系以及无功和电压的关系，通过下垂控制计算出逆变器调制电压与频率，这与传统的同步发电机一次调频相似。
恒压恒频控制又称Ｖ／Ｆ控制，通过控制维持电压以及频率，使其恒定在参考电压值和参考频率值，与传统发电机的二次调频相似。
4 智能微电网的保护与控制的优化策略
4.1 应用方案的完整性
在制定智能微电网保护技术应用方案的过程中，需要结合环境的特点，对现有的技术方案价值进行分析，使电网的保护技术可以凭借保护逻辑的科学化分析，实现对保护策略细节的创新设计，为智能微电网具备完整的应用价值提供帮助。要从节能减排总体战略的角度出发，制定智能微电网的控制技术具体措施，尤其要对独立孤岛运行的特征进行分析，使短路电流的价值可以得到完整的认定，以便可以充分适应并网运行的实际需要，为双向电流作用的完整显现提供充足保障。在制定智能微电网的保护技术应用措施过程中，还需要强化对发点小单位构成情况的重视，特别要对现有的智能微电网系统构成情况进行分析，使分布式电源可以成为发电单元的主体构成因素。智能微电网保护技术的应用措施还必须强化对短路电流差别的分析，尤其要对故障发生时，智能微电网的故障排除需求加以研究，使分布式电源的使用情况可以得到完整的价值识别，并在短路电流的差别得到明确认知的情况下，实现对节能减排措施的合理处置。要对故障发生状态下的智能微电网应用需求进行研究，尤其要对故障排除措施进行考察研究，结合拓扑结构制定微电网保护技术的具体应用方案。
4.2 系统集成
微电网保护方案在创新设计的过程中，要强化对低碳经济背景环境的关注，特别要对智能一次设备以及二次设备的使用特征进行研究，使通信技术以及电力电子技术的应用需求可以得到完整的价值认定。技术人员需要根据电力系统保护的角度出发，对各个分布系统的实际配置状态加以考察，并且结合信息交换管理的实际需要，制定符合低碳经济理念的智能微电网保护策略，以此实现对电力系统运行价值的有效把控，并保证通信系统可以凭借自身的集成性优势实现对智能电网体系的完整创新构建。智能微电网保护控制策略的制定需要强化对分布式电源建设特征的重视与考察，尤其要对发电系统建设过程加以分析，使智能控制技术在具体应用的过程中，能够与发电系统所需的协调需求相适应，以此实现对电力供应系统需求的精准认定，最终实现微电网保护措施的改进。技术人员还需要对智能微电网的波动想象进行分析，配以相应的电压稳定措施，维护微电网的总体平稳性。
4.3 智能计量系统
要对智能计量系统在节能减排方面的重要应用价值予以研究，使智能计量系统的创新构建的过程中，可以与电网运行管理体系的实际情况相符合，为智能计量系统应用价值的提高提供帮助。要对可视化系统的构成特点加以研究，特别要对智能计量系统在信息整合分析方面所具备的特殊价值进行考察，以便智能计量系统可以在引进的过程中，与数据资源的智能化处置需求相适应，为校园微电网具备高质量应用性能提供帮助。一定要强化对计量仪器使用情况的重视，尤其要对仪器装置在数据分析管理方面所具备的特殊价值进行考察，以便智能化控制决策的设计可以与智能计量系统的全面创新需求相符合，为智能化运行管理措施的有效改进提供支持。
结语
综上所述，智能微电网实现了节能、降耗和清洁能源的充分利用，对我国治理环境污染有重要的意义，应得到相关部门的高度重视。有关部门应不断强化对智能电网保护及控制技术的研究与应用，提升其工作质量，促进我国电力系统的持续健康发展。
参考文献
[1] 周龙,齐智平.微电网保护研究综述[J].电力系统保护与控制,2015,43(13):147-154.
[2]梁建钢.微电网变流器并网运行及并网和孤网切换技术研究[D].北京交通大学,2015.