微电网接入大电网所需的相关设备及其作用汇总

微电网技术在国际上已受到广泛重视、发展迅速。微电网作为大电网的重要补充和可再生能源利用的有效形式，在我国亦将得到快速发展。微电网本身具有独特的技术特点，而大范围接入会对电网规划、运行、管理等方面产生诸多影响。那么，在接入大电网的过程中，都会涉及到哪些相关的设备以及所起的作用。

一、 孤岛检测设备

当电网故障、停电检修等原因造成微电网与主电网的连接中断，微电网需要从并网运行模式切换到离网孤岛运行模式，保证微网内负荷的供电可靠性。孤岛检测是微电网孤岛运行的前提。

孤岛检测的方法可分为三大类：

(1)开关状态检测法，即利用通信手段来检测电网断路器的开断状态，而安装在微电网侧的信号接收器根据断路器的状态来判断孤岛状态的发生;

(2)被动检测法，即根据电气量(如电压、频率)的变化量及相应的变化率来判断孤岛状态的发生;

(3)主动检测法，即人为向系统内部注入小的扰动，通过小扰动的影响，将微电网内部电气量的变化量放大，从而判断出孤岛状态。

这三类方法各有优缺点，一般根据需要选择不同的检测方法。本项目的微电网系统控制器的孤岛检测方法为被动检测法。用到的判据有：低压及过压判据;谐波判据;低频及过频判据。

在实际工程应用中，在使用这些主判据的同时，需要考虑这些主判据适用的条件，增加必要的闭锁条件。以低压判据为例，在微电网内部故障时，低压判据也会启动。为了防止误动，本装置增加了进线电流的方向闭锁条件，即故障电流方向指向微电网内部时，认为发生了微电网内部故障，此时闭锁孤岛检测判据。

二、并网控制器

装置的自动并网功能是指当微电网处于孤岛运行模式时，如果检测到系统侧电压恢复正常，则合上进线断路器，微电网转入并网运行。

为避免并网瞬间大冲击电流引起危害配网系统和微电网内的电子设备，在合闸前，装置检测微电网电压和配网系统电压之间的相位差θ，当θ小于一定值，且θ为减小趋势时才允许发合闸命令并网。

三、 保护测控设备

经过研究表明，微电网容量较小时，在其并网运行的情况下，如果发生故障，故障电流仍然是由配电网系统提供，其值仍然相对较大。微电网系统控制器的保护仅仅是在微电网并网运行时才起作用，故配置了常见的过流保护及相对应的测控功能。

四、微电源控制器

微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应是毫秒级的。

五、保护协调器

饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电网中重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。

六、能量管理器

能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时间为分钟级。

七、储能装置

八、无功补偿等电能质量补偿设备

微网是相对大的电网而言的，是一个小的电网，微网比较大的特点是他可以自给自足。无功补偿其他传统电网也会用，主要是供电公司对电能质量有要求，并网的话需要保证电能质量满足要求。

无功功率补偿，简称无功补偿，在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。