摘要：介紹了由建筑一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)、家庭用燃料電池、鋰離子蓄電池組及功率調(diào)節(jié)用負(fù)載組成的家庭微電網(wǎng)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，作者希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)機(jī)運(yùn)行，研究消除可再生能源電力波動(dòng)對(duì)大電網(wǎng)影響的途徑，并尋找比較實(shí)用的系統(tǒng)運(yùn)行控制方法和合理的微電源容量配比。

0 引 言

不管人類采取多么先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，礦物能源正在每時(shí)每刻不以人類意志為轉(zhuǎn)移地走向枯竭。雖然我們能找到諸如深海冰狀烷烴類的新礦物能源，但只要是屬于消耗型的礦物能源，都無(wú)法維持人類千秋萬(wàn)代的持續(xù)發(fā)展。

向太陽(yáng)能包括其衍生的風(fēng)能、水能等可再生能源索取電力也許是人類對(duì)電力需求的最終歸宿?？稍偕茉窗l(fā)電作為將來(lái)電力來(lái)源的一個(gè)重要部分，其優(yōu)點(diǎn)已為眾所周知，但其不足之處也是不可隱晦的，其中最突出的問(wèn)題就是發(fā)電和供電的間歇性和不穩(wěn)定性（季節(jié)性、時(shí)段性、瞬時(shí)突變性），對(duì)大電網(wǎng)的影響不言而喻。尤其是將來(lái)以分布式電源形式存在的諸如家庭光伏發(fā)電、住宅小區(qū)光伏發(fā)電、企事業(yè)辦公大樓光伏發(fā)電、企業(yè)廠房（包括加油站頂棚等）光伏發(fā)電等大面積普及推廣后，其對(duì)大電網(wǎng)的影響度也勢(shì)必上升。

為了解決可再生能源電力與大電網(wǎng)之間的矛盾，人們提出了微電網(wǎng)（ Micro-Grid）的想法[1-3]，認(rèn)為微電網(wǎng)技術(shù)是解決上述問(wèn)題的比較合適的手段。事實(shí)上微電網(wǎng)也可以成為智能大電網(wǎng)的一個(gè)組成部分，可以在智能大電網(wǎng)終端用戶側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)行中扮演重要角色。微電網(wǎng)是一種獨(dú)立性很強(qiáng)的分布式電源網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)由太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、小水力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電或柴油發(fā)電、燃料電池、蓄電池組等任意組合起來(lái)，再加入計(jì)量和控制裝置，自成系統(tǒng)，獨(dú)立于大電網(wǎng)或間歇與大電網(wǎng)連接，不需要長(zhǎng)距離輸電線（電纜）和架空鐵塔等大型設(shè)備，投資省，規(guī)?？纱罂尚?，也解決了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸大型設(shè)備的成本問(wèn)題，尤其可以解決大型發(fā)電設(shè)備運(yùn)往島嶼和山區(qū)的困難。由于其自我調(diào)衡，因此能把可再生能源發(fā)電對(duì)大電網(wǎng)的擾動(dòng)減少到最低程度，還能改善小規(guī)模可再生能源發(fā)電（家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)等）從發(fā)電、用電到蓄電的效率。它還是解決無(wú)法實(shí)施大型火力或核能發(fā)電的小國(guó)、島國(guó)、窮困地區(qū)日常用電的較好方案。該技術(shù)目前尚處于研究和完善階段，可以預(yù)期其進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用將為期不遠(yuǎn)。

為了研究微電網(wǎng)的整體調(diào)控方法和電源之間的關(guān)系及響應(yīng)特性，作者建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)微電網(wǎng)，希望通過(guò)該微電網(wǎng)的實(shí)機(jī)運(yùn)行，開(kāi)辟一條消除可再生能源電力波動(dòng)對(duì)大電網(wǎng)影響的途徑，并尋找比較實(shí)用的微電網(wǎng)運(yùn)行控制方法和比較合理的微電網(wǎng)構(gòu)成，以便推廣應(yīng)用。