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图1微电网规划设计主要内容及总体框图

用户对微电网有不同的要求，包括更高的供电可靠性、经济性和事故抵御能力等。微电网的典型应 用案例场景包括： a）微电网可以通过孤岛运行模式，保障微电网内所有或部分负荷用电的可靠性： 1）与公共配电网相联的微电网，例如，一个校园，一个活动中心等； 2）特定设施中的微电网，例如，一个用户自建的微电网、一个军事基地、一家医院等。 b) 以提高供电经济性为目的，为偏远地区供电的微电网，例如，偏远农村、海岛等地建立的独立型 微电网； c) 以降低用户在并网运行模式时的用电成本为目的的微电网，可通过优化储能设备、可调度负荷 及可调度的电源等，为公共配电网提供辅助服务； d) 提高防灾减灾能力的微电网，可优化储能设备、可调度负荷及可调度的电源等，该种微电网 般建于灾害频发地区或有重要负荷的地区。 在规划设计阶段，应根据微电网是否能够接入公共配电网、当地DER特点、负荷特性等，将其设计 为并网型或独立型微电网。决定性因素还包括用户对环境保护、电能质量、供电可靠性、经济性的要求。 规划人员可针对微电网不同建设目的和需求进行不同的规划方案设计。但是两种类型的微电网都 应满足本部分中的技术要求。

5.2并网型微电网的应用

开网型微电网通过开网点（pointofconnection竣工资料，POc)接人配电网，可运行在并网模式或孤岛模式 应配有必要的储能装置，必要时可配置可调度的发电单元。并网型微电网强调包括可再生能源在内的 当地资源的利用，装设储能装置，保证孤岛运行模式下为重要负荷在规定时间内持续供电。 并网型微电网的微电网能量管理系统应密切跟踪当地发电成本以及电网实时电价，实现最经济 运行。 并网型微电网应能够实现不同运行模式之间的无缝、安全切换，同时在孤岛运行模式下仍然能够为 关键负荷供电。此类微电网系统中应装有提高电能质量和供电可靠性的相关装置，以及滤波器、无功补 偿装置等。

5.3独立型微电网的应

独立型微电网不与配电网相联，因此一直运行在孤岛模式。独立型微电网的建设目标是无论当地 用于发电的可再生能源是否充足，都能够为负荷提供连续、可靠的供电。因此，此类微电网应包含必要 的储能装置和可调度的DER。 独立型微电网需要通过调节发电机、储能系统及可控负荷来保持功率平衡。 微电网规划设计阶段，应根据经济性来决定，是否装配大容量的电力储能装置还是定期的进行燃料 运输补充。还应考虑独立型微电网的可扩展性，扩展手段包括扩大该微电网的范围或者与其他微电网 互联。

微电网规划设计的第一步是正确认识当地能源的发电潜力和特点。应首先分析不可调度资源，其 次对可调度资源展开分析。不可调度资源大部分是可再生能源，包括太阳能和风能等；可调度资源包括 生物质能、热电联产（CHP）、火力发电、储能系统等。在前期研究阶段，应收集历史气象资料、地理环境 特征及可用的施工场地信息等。也可采用最先进的现场评估技术来预测能源利用的潜力。

6.1.2不可调度资源分析

6.1.2.1太阳能资源分析

太阳能资源的分析需要基于月度、年度的太阳能辐射和日 元族茶件、太P 能辐射和日照强度的年度变化进行分析。评估太阳能资源的指标应能够表明太阳能的丰富程度和稳 定性。 对于光伏发电，应采用总太阳能辐射量作为评估太阳能资源丰富度的指标。对于光热发电，应采用 垂直于人射光的平面上的直接辐射量作为评估太阳能资源丰富度的指标。 太阳能资源和光伏发电单元的分析和设计应遵循IEC60904（所有部分）的要求。

6.1.2.2风资源分析

优数据。 纳人 圭的因素包括：风功率密度、风速、风向、风速波动、湍流强度等气象因素

6.1.2.3其他不可调度资源的分析

应根据相关标准和程序来评估其他不可调度资源，如潮汐能和波浪能等，并应确定其最大可

6.1.2.4不可调度资源发电机组的选择

在技术先进和运行可量 程地质条件、场地利用状况、设备供应 来选择不可调度资源发电

6.1.3可调度资源的分析

对于可调度的可再生能源（如生物质能、水能和地热能），可采用类似于不可调度资源的分析方法 利用生物质能发电，微电网规划设计人员应评估原料日、月、年的可用量。对可调度的火电机组 应评估燃料可用量、燃料成本、运输成本及对环境的影响，

DER发电预测是微电网规划设计和运行的基础。以历史气象监测数据和天气预报数据为输人数 发电预测模型可预测不同时间尺度的发电功率。 注：发电预测一般可以分为超短期(若秒至若干分钟）、短期(若干小时，最多为72h)和长期(若干天、星期、年)的 功率预测。不同时间尺度的精确定义将由预测服务的供应商、微电网规划设计人员来决定。 需要收集的信息应包括但不限于以下内容： a）发电机组可安装范围、系统容量、组件类型、变流器类型； b）发电机组尺寸和数量； c）发电机组特性曲线； d）气象站的经度、纬度、海拔和坐标信息。 需要收集的历史监测数据应包括但不限于以下内容： a）水平辐射度、直接辐射度、散射辐射度、环境温度、相对湿度、气压、风速和风向； b）发电机组的输出功率、变流器工作条件、发电机组的故障记录。 需要收集的天气预报数据一般应包括下列内容： a）太阳能水平辐射度、太阳能水平散射辐照度、垂直于人射光的直接辐射度； b）风速、风向、温度、相对湿度、气压、云层厚度和降雨量等

应提出多种预测方案，并从中选择最适合的方案来建模和预测发电量。 数据处理时允许对明显偏离的数据进行别除。需要评估预测曲线的误差，并给出一定置信水平下 的误差范围，

6.2.3.1数据合理性的检验

数据合理性检验应包括： a）对发电功率和测量系统进行越限检验，可手动设置限值范围； b）对发电功率的变化率进行检验，可手动设置变化率限值；

c）对功率的均值及标准差进行检验； d）对测量数据和发电功率之间的相关性进行检验

6.2.3.2丢失或明显有误的数据

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应考虑丢失或明显有误的历史数据。例如，可通过以下方式对其进行处理： a）替换为相邻的功率测量数据； b）替换为机组装机容量； c）小于零的数据替换为零； d）丢失或明显有误的数据能手动修改； 后需要进行标记

负荷预测包括能源需求预测和功率需求预测，是微电网规划设计和能源配置（例如，电源配置、制定 然料购买计划、维护计划、投资计划等）的重要基础。 负荷预测工作应在长期调查分析的基础上，根据需要，收集本地区用电量和负荷的历史数据，以及 成市建设和各行各业发展的信息。同时应充分研究社会发展、自然环境与国民经济等各种相关因素与 电力需求的关系。 负荷预测所需数据包括： a）人口及地理数据； b）经济社会发展及国民经济水平、环境气象条件等有关数据； c) 电力电量、电源布局的分析； d）峰值负荷、日负荷曲线； e)2 大用户的历史用电量、负荷、合同电力需求； 当地在建大型工程； g) 可中断负荷情况； h）负荷特性变化分析，以及DER接人对负荷预测的影响。 微电网的规划设计应考虑预期的负荷年增长率

如果并网运行的微电网内的发电量小于负荷需求，可从配电网购电并通过POC传输；对运行在孤 岛模式的并网型微电网以及独立型微电网，影响功率平衡的因素包括DER发电量、负荷优先级、可控负 荷及需求侧响应。 微电网规划设计时应分析不同负荷的优先级，区分重要负荷以及可切除的可控负荷。当供电不足 时应首先切除低优先级的负荷，保障重要负荷的供电。低优先级的负荷也可以在用电高峰时段通过主 动切除的方式参与需求侧响应。需求侧响应能以旋转备用的方式参与功率平衡。这些服务应及时响应 且能保证自身设备安全。可控负荷包括即插即用电动汽车和恒温控制的负载，如冰箱、空调、电热水 器等，

负荷预测按时间可分为短期、中期和长期预测 注：负荷预测时间尺度的具体区分由预测人员与微电网规划设计人员共同决定。 中期和长期负荷预测主要用于微电网扩建、投资、收益分析和预算，包括长期合约电量、总电量

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值负荷的预测等，是微电网规划设计决策的重要因素。 短期负荷预测主要用于微电网项目的评估。短期负荷预测主要侧重于每小时系统的负荷。短期负 荷预测的作用是确定满足可靠性、运行约束、环境影响等约束条件下最经济的机组运行方式。除了每小 时负荷的预测外，短期负荷预测还包括： a）系统日峰值负荷； b）系统日间某时刻的负荷值； c）每小时以及每半小时的系统负荷； d）每日及每星期的系统用电量。

预测结果可参考国内外向类型地区的资料进行校核，使预测结果更加准确。微电网的规划设计需 要考虑未来负荷的增长。 进行负荷预测时，可综合选用两种及以上适宜的方法进行预测，并相互校核。经综合分析后给出 高、中、低负荷预测方案，给出推荐的预测结果，作为微电网规划设计的依据。 应对负荷功率和电量历史数据记录中明显有误的数值进行合理的剔除或替换。 负荷预测工作宜先进行电量需求预测，再进行电力需求预测。一般先进行目标年的电量需求预测， 再根据年综合最大负荷利用小时数求得最大电力需求的预测值。也可按典型负荷曲线，得出各时间节 点的电力负荷值，

应根据微电网建设目的和当地可用的可再生能源，在考虑微电网投资和运行经济性的基础上，结 的建设条件，确定微电网中可再生能源的配比。 主：可再生能源配比指的是微电网中可再生能源装机容量占总装机容量的比例

8.2可再生能源发电配置

在确定微电网可再生能源配比的基础上，根据DER的经济性和可靠性，确定可再生能源 的类型、容量。

微电网可采用储能装置来缓冲可再生能源以及负荷的波动性，进行负荷管理，提高微电网的可靠 性，在孤岛模式下保证电力供应。储能装置可以是电化学储能系统、机械储能系统、化学储能、电磁储 能、储热系统或其他形式。储能系统的种类和容量应由可靠性要求、电能质量要求、微电网投资决定。 在对储能系统进行规划时，可展开对负荷波动以及可再生能源发电能力的谱分析。 注：TC120技术委员会正在制定与电力储能相关的标准，届时微电网储能系统规划设计可参考

规划设计人员应确保微电网在各种可能的机组组合方案下的功率平衡。 应定期或每年对微电网进行电力电量平衡分析。同时，应考虑各类新能源、电动汽车、储能设备等 因素对结果的影响。 保证微电网各种模式下、特别是孤岛模式下的安全稳定运行，微电网应具有电压调节能力。微电网 应同时具有无功功率调节能力，

根据负荷预测、可再生能源发电最天利用容 进行电力电量平衡计算，并据此计算微电网中非可再 生能源发电的DER（如柴油发电机 净的谷量

8.5可调度资源发电配置

根据电力电量平衡结果，并在考虑可再生能源发电不确定性的基础上，确定最终的可调度资源发电 配置。可调度资源发电配置应以最大化配电网可靠性以及经济性为目标。 根据DER的可靠性指标、经济性指标、DER建设条件、化石能源运输条件、可控负荷等，可确定可 调度资源发电的类型与容量。

微电网内部的电压等级选择应执行GB/T156。 对于并网型微电网，接入公共配电网的电压等级应由微电网与配电网最优的功率交换决定。并网 点不同方向的最大交换功率由公共电网运行管理部门决定

9.2.1并网型微电网典型结构

9.2.1.1单母线结构

2所示的单母线结构可用于中压或低压微电网，

9.2.1.2分段母线结构

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9.2.1.3多层母线结构

供电范围较大，DER相对分散的微电网可采用如图4所示的多层母线结构。

图3分段母线典型结构

图4多层母线典型结构

9.2.2独立型微电网典型结构

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独立型微电网典型结构如图5所示。独立型微电网除了没有与公共配电网的POC，接线方式 型微电网类似。

微电网规划设计的电气计算应包括： a）潮流计算：典型运行模式下的潮流计算； b）短路电流计算：三相短路电流计算和单相短路电流计算； c）按需要进行稳定性计算； d）基于数字仿真以及理论分析进行的故障穿越能力校验

图5独立型微电网典型结构

e）故障穿越能力。 在独立型微电网、孤岛模式的微电网和微电网模式切换的过程中，DER应能适应恶劣的运行环境。

网、孤岛模式的微电网和微电网模式切换的过程中，DER应能适应恶劣的运行环境。

10.2并网模式下DER的技术要求

当微电网工作在并网模式下时，微电网的频率和电压能够通过相联的配电网来调节。DER应遵循 IECTS62786.2017和当地电网的要求，

微电网和孤岛模式的并网型微电网中DER的技

在独立型微电网或孤岛运行的并网型微电网中，微电网应能在一段时间内或永久地独立运行。在 这些运行模式下，负荷只能由DER和负荷管理来满足，而DER的容量应能保证重要负荷的供电。 如果没有相联配电网的支持，微电网在孤岛运行模式中可能会遇到更严重的电能质量问题。微电 网操作人员可通过降低DER保护定值来实现提供稳定功率输出的目的。 在这些运行模式下，微电网中应有至少一个（或一组）可控的DER来提供基准频率和基准电压。 当并网型微电网运行在孤岛模式时，微电网应监控配电网的电压、频率和相位角。当配电网的电压 和频率允许时，微电网可进行并网操作。其从孤岛模式到并网模式的切换应通过同步控制来实现。

11微电网中线路的技术要求

微电网中配电线路的选择与安装应参照GB/T16895（所有部分）、IEC61936（所有部分） 公用配电部门的要求，

12微电网接入配电网的技术要求

本章适用于并网型微电网。微电网接入配电网后不应对配电网的安全可靠运行造成风险。微电网 接入后，在POC处的电能质量应满足IEC相关标准的具体要求

在POC处的总开关应易于手动或自动操作，并具备闭锁功能。在POC处，同时应安装有明显断开 点的接口开关。 接口设备应符合相应隔离断口的耐压水平。 在POC处总开关的分断能力应由下面两个值中较大的一个确定：微电网在孤岛模式下POC处最 大短路电流、配电网在POC处的最大短路电流。

接地装置中接地导体应根据导体材料的机械强度、热稳定性和耐腐蚀性选择。

在微电网中，DER、变压器以及其他电气设备的接地须与相联配电网的接地系统兼容。在并网模 式、孤岛模式以及两种模式的切换过程中，应保证微电网的安全运行。 微电网的电气装置中，在各种系统接地类型的特定条件下，裸露的导电部分应与保护导体连接。同 时人们可能接触到的外露导电部件，应单独、一组或集中地连接到同一个接地系统。 对于中压微电网（额定电压高于交流1000V），其接地系统应遵循IEC61936（所有部分）中的 要求。 对低压微电网（额定电压等于或低于交流1000V），其接地系统应遵循GB/T16895（所有部分）中 的要求。

12.4POC处的电能质量

范围， 对于并网型微电网，除非另有特殊情况说明，并网模式和孤岛模式下，厂内耦合点处的电能质量应 为相同水平。 微电网与配电网相联时，不应对电网的其他用户造成不可接受的扰动。 微电网进行并网操作时，不应造成配电网的电压波动或者造成超过IECTS62749所允许的闪变及 快速电压变化

12.4.2电能质量监测

如果需要，并网型微电网应能监测POC处电能质量参数

制、保护、通信系统技术票

微电网控制系统的功能应包括功 通过对DER类型、能源成本、设 备维修计划和环境影响分析达到优化运行的目的。并网型微电网应能实现从并网运行模式到孤岛运行 模式的平滑切换。微电网应设置紧急控制措施，避免微电网内部故障和扰动影响相联配电网的稳定运

微电网控制方式应与其运行方式一致。通常微电网可选用以下两种控制方式： 1）集中式：控制由一个中央控制器完成，在中央控制器与各控制单元之间需要大规模的通信系 统。中央控制器产生所有的控制逻辑和信号。在集中式控制方式下，需有一个（或一组）主要 的DER，具有类似同步发电机的调节电压和频率的能力， 分散式：分散式控制模式下的所有控制命令由各设备的控制单元产生，且只与相邻的设备节点 进行信息交换（例如，电压和频率信息），以各元件的自我调整为运行原则。 根据微电网的规模可采用包括集中式控制和分散式控制的分层控制方式。

13.2继电保护和自动保护装置

微电网保护与传统辐射型配电网的保护不同，因为微电网故障时没有来自配电网变压器产生的故 障电流，因此，对于只包含变流器型电源而没有同步发电机的微电网，需要进行故障电流计算以确保微 电网的保护装置能正确动作，相关内容请参考GB/T7260.1。 并网型微电网中，并网运行模式和孤岛运行模式下的故障电流不同。并网模式下，故障电流一般更 大，因为故障电流同时受到公共配电网和微电网内DER二者的影响；而在孤岛模式下，故障电流仅受 DER的影响。变流器型DER最大输出电流通常会限制在额定电流的1.5倍～2倍，故障电流相对更 小。因此，两种不同的运行模式需要不同的继电保护设定值。 微电网接人公共配电网不应影响与之相联的配电网的安全、稳定和可靠运行。微电网与公共配电 网并网点POC的保护配置，应与公共配电网现有保护相匹配。并网型微电网可被看作负荷或发电机， 其与公共配电网相联的保护应符合以下原则： a 如果微电网采用专用连接线方式接人公共配电网，专用连接线的保护应按照双向电源保护原 理设置； b) 如果微电网采用T接方式接人公共配电网，微电网侧应配置电流方向保护； c）如果微电网直接接入低压电网母线，微电网应安装过电流保护。

13.2.2DER元件保护

在微电网中，变压器与旋转式分布式发电 电机应配置可靠的保护装置。DER元件保护应能够检测到 电网侧的短路故障（包括单相接地故障）和缺相故障，并在这些条件下迅速断开DER。 为了确保操作人员人身和设备安全，DER应安装低电压和过电压保护装置

13.2.3微电网元件保护

所有接入微电网的元件的保护 同运行模式下的故障水平，而且两种 运行模式下的故障可能完全不同。这就要求， 切换的保护定值

13.2.4微电网切负荷

微电网中的可中断负荷应具有低频减载和低压减载的能力。切负荷的保护装置应参考下垂控制的 特性来进行设置，

13.3.1微电网子系统内部通信

在微电网内部，必要情况下，微电网的能量管理系统（energymanagementsystem，EMS）与DER 之间应有快速、可靠的通信系统。微电网内的通信协议应符合DL/T860（所有部分）的要求；微电网 EMS与公共配电网的通信协议应符合DL/T1080（所有部分）和DL/T890（所有部分）的要求。微电网 系统内部通信服务也应满足我国的规范及要求。 微电网通信网络的建设可根据微电网建设规划分阶段实施，

13.3.2微电网与相联配电网的通信

微电网与相联配电网的通信方式可基于现有的通信服务。但在可能的情况下，光缆通信应是首选 可选无线通信或载波通信等。

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有特殊控制要求的微电网，可采用公共无线网络进行通信，但应采取必要的信息防护措施保证信息 安全

在正常工作情况下汽车标准，并网型微电网应向公共配电网调度部门提供以下信息： a）POC处接口开关的状态； b）POC处的电压、频率、电流； c）POC处的有功功率与无功功率； d）储能系统的充放电状态； e）微电网内DER的出力

对微电网规划方案进行评估，应以技术 为目标，以能源高效利用和社会经济可行性等为前提， 对多种可选方案进行讨论，对所有方案进行评估后确定最终方案。 基于微电网的建设目标，选择最优的微电网规划设计方案。

微电网可靠性评估可从公共配电网的角度展开，将微电网视作公共配电网的一个负荷或者电源节 点。微电网内部也可进行可靠性评估，并且可采用配电网的可靠性评估方法。应根据微电网的具体应 用要求及当地相关规定，确定微电网供电可靠性的目标。 完整的微电网可靠性研究应考虑通信和信息系统可能出现的故障及其影响、微电网黑启动的能力、 微电网为相联的配电网提供黑启动的能力等。

在进行微电网经济效益评估时，应计算财务成本，分析规划项目的盈利和用户清偿能力，评估 的经济可行性。 为了对规划中或已建成的微电网进行社会经济可行性评估，可采用商业软件对其运行进行仿

应评估微电网建设对环境的影响，以证明项目的合理性。 保护措施。 微电网业主还应意识到对于环境保护应承担的责任，且应为环境治理提供所需的必要信息

14.5微电网的可扩展性

应对微电网与其他系统互联的可扩展性进行评估。应周期性地评估附近微电网的建成情况、各德 电网运行要求的兼容性电子产品标准，以及通信与控制系统的复杂程度

14.6微电网接入公共配电网

对于独立型微 满足时（例如，公共配电网已经建成，输送 立型微电网可通过POC接入公共配电