第36卷第1期2015年1月

电力建设

Electric Power Construction Vol.36，No.1Jan ，2015

基金项目：国家高技术研究发展计划项目（863项目）（2011AA05A107）；国家自然科学基金国际合作项目（51261130473）；高等学校博士学科点专项科研基金（20120032130008）资助。

微电网规划设计方法综述

王成山，

焦冰琦，郭力，原凯（智能电网教育部重点实验室（天津大学），天津市300072）

摘

要：微电网是解决分布式发电并网和偏远地区或海岛供电的有效途径，

具有广阔的应用前景。微电网的建设需依托有效的规划设计方法，但因可再生能源和储能装置的接入，使得微电网规划设计与传统的电网规划方法出现较大区别。该文从技术角度阐述了微电网规划设计的关键环节，分建模方法、求解算法与优化软件3个层面，逐一介绍了该领域的最新进展；并重点针对其中的规划设计与运行优化的耦合性、可靠性计算方法以及主要的设计软件进行了论述；最后从微电网自身、综合能源网、与配电网协调规划等视角，对微电网规划设计方法未来的研究方向进行了展望。关键词：微电网；规划设计；运行优化；可靠性；优化算法；规划设计软件

Ｒeview of Methods of Planning and Design of Microgrids

WANG Chengshan ，JIAO Bingqi ，GUO Li ，YUAN Kai

（Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education （Tianjin University ），Tianjin 300072，China ）

ABSTＲACT ：As an effective approach to connect the distributed generation to the grid and to supply energy to remote areas and islands ，microgrids present wide application prospect．It ’s impossible to build a microgrid without the help of efficient method of planning and design of microgrids．However ，the access of renewable energy sources and energy storage system to power system results in a great difference between the planning and design method of microgrid and the one of traditional power system．The paper presents the key steps of planning and design of microgrids on the technique side ，reviews the state-of-the-art techniques of planning models ，solving algorithms and softwares related to this field ，and at the same emphatically discusses the coupling between planning and operation of microgrids ，the calculation of reliability and the main planning softwares．Finally ，from the perspectives of microgrids themselves ，integrated energy network and coordinated planning with distribution system ，some proposals on the methods of planning and design of microgrids are proposed．KEYWOＲDS ：microgrid ；planning and design ；operation optimization ；reliability ；optimization algorithm ；planning and design software

中图分类号：TM 715

文献标志码：A

文章编号：1000－7229（2015）01－0038－08

DOI ：10.3969/j．issn .1000－7229.2015.01.006

0引言

微电网是指由分布式电源、能量转换装置、

负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一

个能够实现自我控制和管理的自治系统［1］

。微电网

可以看作是小型的电力系统，

它具备完整的发电和配电功能，可以有效实现网内的能量优化。微电网既可

应用于偏远地区或海岛独立运行，也可接入配电网中并网运行，在满足自身负荷需求的同时，为配电网提供功率支撑与备用等辅助服务。

微电网的建设需要进行充分的技术、经济和环境

效益分析。技术可行性分析决定了微电网能否建立，经济可行性分析则是微电网是否具备建设和运行经

济性的关键，环境效益分析则是从保护环境的角度考虑微电网接入带来的好处。相对于传统电网，微电网建设运行更为复杂，需要考虑风/光/气、冷/热/电等不同形式能源的合理配置与科学调度，这使得微电网规划设计的不确定性和复杂度都显著增加，尤其是目前微电网还面临着分布式电源成本高、技术经验不足、标准缺乏、行政政策障碍以及市场机制不健全等一系列挑战。只有合理确定微电网结构与容量配置，才能保证微电网以较低的成本取得最大的效益，进而达到示范、推广的目的。因此，研究和发展合理可行的微电网规划设计方法［1-14］

对保证其顺利的建设与

运行至关重要。