微电网接入系统方案优化研究

目前，国内并网型微电网基本上采用并网不上网的运行方式，其主要原因为微电网系统内部储能子系统、微燃机发电子系统并网上网在项目立项、后期验收过程中存在较大阻力，但微电网光伏子系统并网上网实施方便且得到供电企业的大力支持。本文论述通过对某微电网主接线结构及保护配置进行优化，使微电网光伏子系统并网上网，储能子系统、微燃机发电子系统并网不上网，实现微电网经济效益最大化的目标。

原微电网接入方案

该并网型微电网位于上海某LPG加气站内，集成了光-气-储-充-市电互补的智慧泛能微网，光伏发电系统、微燃机系统、储能系统、电动汽车充电系统及用户负荷均接入0.4kV公共母线。同时配置一套能量管理系统，监测、调控各子系统设备的高效协同，实现能源系统最优化。其系统接线方式如下：

系统保护配置：

微电网采用“并网不上网”接入方案，在配电变压器0.4kV进线安装1套逆功率保护装置，跳闸整定时间为0秒，当检测到功率倒送时，保护动作跳开微网中所有发电设备(包括储能系统)，以保证所有发电设备不向电网倒送电量。

存在的问题分析

该微电网内平时用户负荷小，由于设计初对充电桩使用率估计乐观，实际投运初期，充电桩使用率低，导致整个微电网负荷小。为了避免向系统侧倒送电量，逆功率保护动作微电网调整原运行方式。

原运行方式调整为：

白天光伏发电，微电网内部负荷无法全部消纳，光伏发电子系统直接弃光，使得微电网光伏发电效益不高;

为了减少弃光效应，甚至造成储能白天充电，晚上放电的情况，无法实现储能子系统通过峰谷电价差套利;

整个微电网运行经济效益不好，无法实现项目盈利预期。

微电网优化

将0.4kV单母线接线系统增加分段开关改造为单母线分段接线，I段母线仅接入光伏子系统，II段母线接入充电子系统、微燃机发电子系统、储能子系统和用户负荷，并在0.4kV分段开关处配置逆功率保护，使得II段母线分布式电源无法向系统电网倒送电量。

其系统接线方式如下：

运行方式优化：

光伏子系统自发自用、余电上网，可正常发电并得到充分利用。

储能子系统并网不上网，晚上充电，白天放电，实现峰谷电价差套利。

微燃机发电子系统并网不上网，在微电网系统负荷升高时正常开机运行，平时微电网系统负荷不高时处于热备用状态。