欧洲的微电网系统

 近年来，微电网以其清洁性，能量的多元性，稳定性受到欧盟的普遍重视。作为世界上投资力度大，参与国家多，涉及范围广的政府科技计划之一的欧盟第五研究框架 (1998-2002)和第六研究框架(2002-2006)，资助了微电网关于分布式能源建模和分析，微电网并网及独立运行的控制策略和算法，多个微电网并列运行等研究。

2005年，欧洲提出“Smart Power Networks”概念。

欧盟第五框架计划(5th framework program，1998-2002)，专门拨款450万欧元，由希腊雅典国立大学(NTUA)领导，来自欧盟12个国家的组织和团体参加，成员包括希腊、法国、葡萄牙的电力公司和EmForce、SMA、GERMANOS、URENCO等著名公司，以及Labie、INESC Porto、theuniversity Mancherster、ISET Kassel与Ecole de mines等大学和团体，并在雅典、曼彻斯特、ISET等地建立了微电网的实验平台。

该研究项目的重心是如何将各种分散的小电源连接成一个微电网，并实现与配电网的连接。该项目已完成并取得可一些颇具启发意义的研究成果，如可用于逆变器控制的低压非对称微电网的静态和动态仿真工具、孤岛和互连的运行理念、基于代理的控制策略、本地黑启动策略、接地和保护的方案、可靠性的定量分析、实验室微电网平台的理论验证等。网对大电网的影响等内容。

欧盟第六框架计划(6th framework program，2002-2006年)资助850万欧元，继续由希腊雅典国立大学领导，同Sinmens、ABB、SMA、ZIV、I-POWER、 Anco、GERMANOS及EmForce等公司合作，重点研究多个微电网连接到配电网的控制策略、协调管理方案、系统保护和经济调度措施，以及微电网对大电网的影响等内容。

欧盟采用的微电网结构如图所示。

该结构也是通过电力电子装置接入分布式电源，考虑了分布式电源 “即插即用”的要求。

欧盟对微电网的进行研究的指导思想是“能源，环境和可持续发展”希望将尽可能多的小型分布式电源集成到配电网络中，提高一次能源的利用率，减少废气排放。欧盟的微电网允许向主网输出电力，这点跟CERTS微电网相比有所不同。

欧盟所建立的实验平台及示范项目相对于其他对微电网研究较早的美国、日本来说，数量较多。欧盟相继在雅典、德国、法国等国家建立的微电网实验室，针对微电网不同方面的技术进行研究和验证。这些研究涉及到微电网的运行、控制、保护、通讯、多微电网协同、经济性评估等方面。如雅典国立大学建立的NTUA微电网，其主要是为了研究微电网中的控制策略，微电网运行模式切换及对微电网经济性的评估，同时验证微电网的上层调度管理策略。NTUA微电网实验室，如图1所示，是单项的微电网系统，实验结果具有一定的局限性。

图1 NTUA微电网系统的主开关柜

德国卡塞尔大学的太阳能技术研究所Demotec微电网结构包括几个小型微电网系统，可以实现整个微电网的重构和优化，如图2所示。DeMotec微电网主要用来示范联网和孤岛模式无缝切换，不同负荷突和分布式电源输出波动对电网稳定性影响等。

图2 Demotec微电网设备布局

西班牙巴斯克地区的毕尔巴鄂市的Labein微电网则侧重多微电网下的控制策略与通讯协议的研究，联网运行时的集中与分散控制策略及电力市场中的能量交易。

图3 Labein微电网

意大利米兰市的CESI微电网侧重不同类型发电设备与储能装置，可组成不同的拓扑结构。同时多种通讯方式的采用，实现微电网上层控制，并进行微电网结构控制，电能质量的分析等研究。

图4 意大利米兰市CESI微电网

与此同时，欧盟还在多个国家建立了微电网示范工程。如希腊爱琴海基克拉迪群岛建立的Kythnos微电网示范工程，其为12户居民提供供电。Kythnos 微电网包含两个子系统，三相系统和单相系统，分别为本地负荷和通讯设施供电。该微电网目前仅有孤岛这一运行模式，主要为提高系统供电可靠性，上层调度管理，智能负荷管理等方面的研究。荷兰的Continuon民用的微电网示范工程有200多住户，系统采用光伏发电方式，Continuon微电网主要研究孤岛模式下电能质量的改善及含有储能系统的微电网孤岛运行性能测试。德国的曼海姆市的MVV微电网是一个多个微电网的长期试点，目标是进行用户侧负荷管理。2006年夏天两个月时间内，20多户家庭加入了“与阳光共浴”活动，通过获取光伏发电信息来调整负荷试验。值得一提的是丹麦Bornholm微电网是欧盟的一个中压微电网示范平台为波罗的海中的一个小岛屿内的28000户居民提供电力供应，主要研究微电网的黑启动和并网。