探索新型电力系统下微电网建设运行新模式

近年来，受气候变化影响，极端天气呈多发、频发态势，电力供应安全面临新形势、新挑战。同时，绿色低碳转型背景下新能源快速发展，微电网作为提升供电可靠性和分布式新能源消纳的重要手段，已在多地逐步建设。探索新型电力系统下微电网建设运行新模式，对于服务社会发展与经济运行具有十分重要的意义。

微电网发展趋势更加多元化

据统计，近十年，全球微电网规模保持较快增长，分布式新能源成为重要电源。结合世界银行、彭博社发布的微电网统计报告，目前全球微电网装机规模已超过1000万千瓦，微电网发展在各国呈现多元化趋势。

技术应用的多元化。微电网不仅整合了太阳能、风能等资源，还融合电化学储能、抽水蓄能等多种储能技术，形成了多能互补和集成的系统。随着物联网、大数据、人工智能等技术的深入发展，这些技术不仅能让微电网实现智能监测、调度和管理，提高能源分配效率，增强电力系统的稳定性和可靠性，而且能够让电网更好地适应可再生能源的波动性和不确定性，提高能源系统的灵活性。

政策红利的多元化。各个国家关于微电网建设的政策情况均有不同，相对统一的均是支持微电网技术发展和运营模式探索。我国自2017年以来频频发布微电网利好政策，国家发展改革委、国家能源局于今年2月发布的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》明确提出，大电网要为分布式智能电网、微电网接入公共电网创造便利条件，简化接网程序。美国主要通过税收抵免、资金投入、关税激励等措施推动微电网建设。欧盟则通过上网电价补贴、市场溢价、绿色证书等措施推动微电网发展。

运营主体的多元化。微电网投资运营主体包括电力企业、社会企业、地方联合体等。我国的投资运营主体包括发电企业、电网企业、社会企业等。美国的投资运营主体包括私人企业、公共事业公司、政府机构等。日本的投资运营主体为多方联合体或公司，需要取得特定输配电业务许可，以及特定供电或配电事业许可才能运营微电网。澳大利亚的投资运营主体包括各州政府、联邦可再生能源局、企业、基金公司等。

盈利模式的多元化。微电网的收入来源主要包括用户售电、为用户和电网提供服务、政府补贴等。我国的商业模式主要包括自发自用、余电上网，以及参与电力市场交易等。美国的商业模式包括参与中长期市场、现货市场、辅助服务和容量市场。日本可参与电力批发市场、辅助服务和容量市场。澳大利亚主要基于电能量市场，采用边际成本定价和市场清算的方式进行结算。

微电网示范建设更加成熟

微电网作为一种灵活的电力系统解决方案，在城市、农村、山区等场景广泛应用。以国网河北省电力有限公司为例，其在微电网示范建设上有一些可推广的典型案例。

雄安白洋淀微电网项目：采用“光储结合”的模式，通过构网型变流器多机协同、“源网荷储”一体化控制和输配微电网协同控制关键技术攻关，首次实现国内35千伏新能源局域电网黑启动及并离网无缝在线切换，创下国内35千伏最长时间的新能源局域离网运行、国内数量最多的源网荷储协调运行等多项纪录，形成国内首套基于“光伏+储能”的无功动态平衡方案，提升了当地分布式光伏消纳和就地平衡能力。

邯郸武安工业能源互联网项目：项目覆盖10余个充换电站、800余辆纯电重卡和1家短流程钢铁企业。在调度直控场景下，通过挖掘柔性负荷资源调节潜力、研究网荷互动调控技术，以及研发管控平台及核心硬件装备，构建兆瓦级可调容量资源池，实现局域电网安全可靠供电和削峰填谷，有效增强电网供需平衡能力，助力纯电重卡集群发展和高耗能行业转型升级。

平山营里乡微电网项目：运用多源互补协同控制、并离网在线切换、构网型变流器一次调频和惯量支撑等技术，进行储能系统构网型控制策略升级改造，研制集成光伏、超级电容和储能的光储一体化发电机，将传统电网改造升级为具备“主动支撑、主动消纳、主动响应、主动调节”功能的区域新型配电系统，打造国内首个具备模拟转动惯量的新型电力系统示范项目。投运后，该工程将示范区内分布式光伏消纳率提升20%，电压合格率提升至98.4%。

邢台前南峪微电网项目：打造涵盖分布式抽水蓄能的“水风光储”微电网，研制部署国内首台双向可逆混流式机组，搭建可观、可测、可控的面向源网荷储一体化的分布式抽水蓄能实验平台。打造多源融合的智慧控制平台，实现AVC、AGC及微电网的群调群控功能，具备适应微电网系统自主运行的“安全用电”“绿电消纳”“经济高效”“平衡运行”4种模式，为新能源消纳和多能融合控制提供有效路径。

微电网群应用模式有待探索

随着高比例新能源的接入，将具有资源互补特性的微电网组群，可以实现微电网之间能量的互补互济，提升新能源消纳水平。

城市微电网群组。园区微电网通常为负荷富集型微电网，光储充微电网及港口微电网通常为资源富集型微电网。可以考虑将园区微电网与光储充微电网、港口微电网组群。微电网群通过多个微电网之间的能量互补，可有效平滑可再生能源波动，从而提高可再生能源利用率。不同微电网共享发电资源和储能设备，可以优化能源利用效率，从而提高供电可靠性。

农村微电网群组。分析邻近各村落的现有电网架构，确定电力传输路径、配变位置等。根据网架结构，将具有资源互补特性的台区微电网进行组群，每个微电网群内实现单元相互联通，提高供电可靠性。同一台区下电气距离较近的户用微电网组群，可以减少可再生能源大范围流动，降低功率损耗。

（作者李洪涛，单位为国网河北省电力有限公司；作者冯伟、庞利鹏，单位为国网河北邢台供电公司）