鄭德化：穩定控制是智能微網(wǎng)的關(guān)鍵

智能家具自動(dòng)調節冷熱、能源大廈自動(dòng)控制負荷……當微電網(wǎng)遇上智能化，電網(wǎng)建設的一個(gè)“新風(fēng)口”──智能微電網(wǎng)迅速“竄紅”。當前，智能微電網(wǎng)有哪些新內涵？關(guān)鍵技術(shù)是什么？企業(yè)該以何種姿勢正確擁抱？近日，本報記者采訪(fǎng)了已建成兩個(gè)贏(yíng)利式智能微電網(wǎng)項目、參與制定了兩項世界電工委員會(huì )IEC微電網(wǎng)系統標準的金風(fēng)科技北京天誠同創(chuàng )電氣有限公司總工程師鄭德化。

中國電力報：智能微電網(wǎng)的“智能”主要體現在哪些方面？

鄭德化：智能微電網(wǎng)是以電力電子技術(shù)為核心的小型發(fā)配電系統，是將可再生能源發(fā)電技術(shù)、能源管理系統和輸配電基礎設施高度集成的新型電網(wǎng)，是智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢之一。

與傳統的小水電等分布式發(fā)電網(wǎng)不同，智能微電網(wǎng)在控制技術(shù)、控制理論、控制思想方面實(shí)現了突破性的創(chuàng )新。它本身可以看作是小型的電力系統，具備完整的發(fā)、輸、配電功能，可實(shí)現用戶(hù)側可再生能源的安全消納。同時(shí)，它也是一個(gè)典型的分布式發(fā)電功能系統，可以通過(guò)能源之間的調度，提高終端能源利用率。這些都是傳統小水電式等簡(jiǎn)單的發(fā)用電微網(wǎng)系統所不具備的。

一般來(lái)說(shuō)，當前的微電網(wǎng)都是以電力電子為硬件技術(shù)建設起來(lái)的，都是智能型的微電網(wǎng)。所謂的“智能”，一是發(fā)電側“智能”，微電網(wǎng)要與大電網(wǎng)“友好相處”并支撐大電網(wǎng)，就需要以信息通信、能源調度等層面的智能功能作保障；二是用電側“智能”，即幫助用戶(hù)在不同時(shí)段實(shí)現科學(xué)用電，比如無(wú)人值守地控制智能充電樁的充電、放電等。

智能微電網(wǎng)除了要更穩定、更安全之外，還要為用戶(hù)提供更多信息，比如告知用戶(hù)何時(shí)該使用、并能保證用戶(hù)使用綠色能源。“綠色用電”價(jià)格便宜不說(shuō)，還能獲得政府獎勵，受到用戶(hù)歡迎理所當然。目前，我們正在進(jìn)行的智能負荷控制研究，正是為了解決智能用電的問(wèn)題。

值得注意的是，對智能微電網(wǎng)概念的認識需要不斷突破。例如，當前興起的智慧樓宇本身也是智能微電網(wǎng)，它能實(shí)現智能家居的全自動(dòng)化，同時(shí)監控冷熱電器，在不影響用戶(hù)日常生活的前提下，幫助用戶(hù)實(shí)現最舒適、最經(jīng)濟的用電。

總之，相比于傳統微電網(wǎng)，智能微電網(wǎng)追求的是發(fā)電側、用戶(hù)側的有機結合，達到最佳的優(yōu)化運行、控制效果。

中國電力報：智能微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)、設備是什么？

鄭德化：能源互聯(lián)網(wǎng)的核心是平臺技術(shù)，具體到智能微電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的是穩定控制技術(shù)。

眾所周知，分布式電源是以不穩定的、間歇性的風(fēng)光資源為主的，若不能實(shí)現穩定控制，接入大電網(wǎng)后就會(huì )干擾大電網(wǎng)。要想實(shí)現穩定控制，微電網(wǎng)就需要配備儲能系統?？梢哉f(shuō)，智能微電網(wǎng)的“智能”功能，主要是通過(guò)對儲能系統的穩定控制來(lái)實(shí)現的。但是，儲能系統種類(lèi)復雜，實(shí)現其穩定控制并非易事。

當前，對于不同種類(lèi)的儲能設備如何控制、何時(shí)控制，仍是一項世界級難題。

為了實(shí)現穩定控制，我們研發(fā)出了暫態(tài)穩控系統、動(dòng)態(tài)穩控系統、負荷側監測控制系統、孤島控制系統四套核心產(chǎn)品。其中，暫態(tài)、動(dòng)態(tài)穩控采用的是同一套系統，但兩者的控制策略完全不同。因為控制策略要根據不同用戶(hù)、不同需求的情況而不斷變化。目前，仍有很多具體情況、具體場(chǎng)景的控制策略還在不斷摸索中。

智能微電網(wǎng)的硬件設備主要是控制系統柜。目前，國內的控制系統柜有很多，但能達到世界級標準的還比較少。我們已經(jīng)主導制定了《微電網(wǎng)規劃與設計導則》、《微電網(wǎng)運行與控制技術(shù)規范》兩項世界電工委員會(huì )IEC微電網(wǎng)系統標準。在標準修訂過(guò)程中，通過(guò)不斷進(jìn)行技術(shù)驗證與改進(jìn)，控制系統柜的電流、電壓穩定等性能指標甚至超過(guò)了世界微電網(wǎng)標準等級。

中國電力報：我國智能微電網(wǎng)發(fā)展前景如何？貴公司主要的智能微電網(wǎng)建設實(shí)踐有哪些，未來(lái)規劃是怎樣的？

鄭德化：我國智能微電網(wǎng)市場(chǎng)有待進(jìn)一步挖掘，其面臨的問(wèn)題有兩個(gè)方面。一是國家政策不明朗。這一方面可借鑒歐美國家成熟的發(fā)展經(jīng)驗和商業(yè)模式，例如在加拿大某些地區，企業(yè)投資微電網(wǎng)項目，政府會(huì )免費供給儲能資金和設備。二是儲能系統價(jià)格偏高。近幾年來(lái)，儲能技術(shù)雖實(shí)現了飛躍，但并未出現顛覆性的技術(shù)革命，儲能系統的價(jià)格仍然相對較高。

目前，我們已經(jīng)建成了兩個(gè)能為公司帶來(lái)經(jīng)濟效益的智能微電網(wǎng)，其中之一是為中車(chē)集團在江蘇大豐建設的微電網(wǎng)項目。這是我國第一個(gè)商業(yè)化的智能微電網(wǎng)示范性產(chǎn)品，項目建設未享受?chē)已a貼，現在已經(jīng)實(shí)現了贏(yíng)利。另一個(gè)是在寧夏嘉澤建設的智能微電網(wǎng)項目，該項目運用了我們自主研發(fā)的智能微網(wǎng)暫態(tài)穩控保護裝置，實(shí)現了微電網(wǎng)的智能化、遠程無(wú)人值守控制。

另外，我們正在北京新建一座能源大廈。能源大廈將以大數據中心為核心，并嘗試與其所在園區現有的微電網(wǎng)結合起來(lái)，做成園區能源互聯(lián)網(wǎng)。目前我們設想的是完成居民飲食起居、娛樂(lè )等所需的大部分負荷，并對各種負荷進(jìn)行分類(lèi)，然后實(shí)現能源優(yōu)化控制。這將是一項驕人的業(yè)績(jì)。

我們將微燃機引入到兆瓦級微電網(wǎng)，并將微燃機與柴油機聯(lián)合組成超過(guò)1兆瓦的主支撐電源，實(shí)現對大電網(wǎng)的友好互動(dòng)。這在國內是首創(chuàng )。

通過(guò)微燃機天然氣冷熱電三聯(lián)供、分布式可再生能源和智能電網(wǎng)等方式，能夠實(shí)現多能互補和協(xié)同供應，為園區提供高效、智能的能源供應和相關(guān)的增值服務(wù)，同時(shí)實(shí)施能源需求側管理，推動(dòng)能源就近消納，提高能源綜合利用效率。

我們還在研制微燃機并網(wǎng)、離網(wǎng)多模式的運行控制策略。有關(guān)該研究，世界范圍內的成功案例還非常少。該研究一旦取得進(jìn)展，將是微電網(wǎng)控制技術(shù)方面的重大突破。