康明斯动力（深圳）有限公司

    微电网（图1）与广域电网没有根本区别。它支持更小的电力负载，服务人群更少，并且部署在更小的区域。但微电网和广域电网在发电生态系统中具有相同的作用，即分配电力，并具有相同的约束条件，始终完美匹配发电机组和负荷。 在任何人使用微电网这个词之前，微电网就已经存在。例如，较小的岛屿拥有通常符合微电网条件的柴油发电机组。同样，在电力出现的早期，私人公用事业的各个系统都是微电网。随着时间的推移，几乎所有这些单独的系统都相互连接，形成了整个大陆的相互联系。 然而，微电网正在卷土重来。它们被视为整合当地可再生能源资源并提供冗余和弹性的一种实用且具有成本效益的方式。有两类微电网，离网和并网，每一种都包含许多不同的设置。 

图1 微电网分布式原理控制图

柴油发电机组是离网微电网重要组成

    离网微电网是在有大量电力需求但无法接入广域电网的地方建造的。 

    离大陆太远的岛屿通常由他们自己的微电网提供服务。过去，岛屿微电网通常围绕柴油发电机组建造（如图2）。虽然易于运输和储存，但这些燃料可能被证明是昂贵的。然而，在没有合适的替代方案的情况下，许多岛屿继续严重依赖此类发电机。 

    为什么没有合适的替代品？岛屿有足够的风和充足的阳光。是的，但是在岛屿的电力系统上集成大量太阳能电池板和风力涡轮机可能非常困难。柴油发电机组可以按需开启和关闭。随着岛屿的增加和减少，它们有能力密切匹配岛屿的电力需求。相比之下，风力涡轮机在有风时发电。太阳能电池板在阳光明媚的时候工作。如果风减弱或云层遮挡了太阳片刻，则需要有另一个电源来弥补不足并满足电力负载需求。这种发电和需求的动态管理需要复杂的监督控制和先进的电力电子设备。 

    如今，现代微电网功能允许岛屿公用事业公司整合大量间歇性可再生资源，如太阳能和风能。尤其是固定式储能，对于管理间歇性资源和传统发电机之间的转换非常有帮助。 岛屿公用事业公司发现投资现代微电网可以带来多种好处。从可再生资源中产生更多电力可以使岛屿降低燃料成本和与使用这些化石燃料相关的当地环境影响。以更优化的方式使用他们的发电机可以让岛上的公用事业公司降低维护成本，提高效率，并且在许多情况下，可以减少岛上所需的发电机数量。电气系统的可靠性也得到了提高，从而提高了服务质量并减少了停电频率。 

图2 集装箱式柴油发电机组电站

并网微电网

    您无需在岛上或沙漠中部即可从微电网中受益。 

    事实上，许多微电网用户位于完全由电力公司提供服务的城市或工业区。当企业和机构可以简单地从公用事业公司获得电力时，为什么他们会遇到投资微电网的麻烦？有两个主要原因。 一个原因是他们想避免停电。 出于同样的原因，用户投资柴油发电机。拥有发电机的企业与拥有微电网的军事基地之间的区别在于复杂性和规模。一个企业有一个，也许是两个电气面板。将柴油发电机集成到住宅电力系统所需的只是一个转换开关。 

    一个军事基地包括数十座建筑物、几台发电机和各种关键电气设备，如雷达和空中交通管制系统，通常分布在数百英亩的土地上。集成这些组件需要复杂的电气基础设施，即微电网。 具有复杂电气系统的民用设施采用了微电网，以确保其电力服务的可靠性。医院、机场、大学校园和大型工厂都利用微电网组件将备用发电有效地集成到其电力系统中。促使并网设施投资微电网的另一个原因是成本：微电网封装了设施的所有电气设备。 

    从公用事业的角度来看，只看到一个电表。这允许微电网所有者部署太阳能阵列、风力涡轮机、备用或主发电机和其他电气设备，而无需直接连接到公用电网。 例如，许多港口运营商拥有一种称为再生起重机的集装箱起重机。再生式起重机在提升集装箱时会消耗电力，在降低集装箱时会发电。很少有公用事业公司允许这种类型的电气设备直接连接到他们的电网——至少在启用再生模式的情况下是这样。因此，港口运营商创建了连接起重机（以及备用发电机）的微电网。这允许正在降低集装箱的起重机为正在提升集装箱的起重机供电。这导致公用事业公司支持的净电力消耗显着减少，从而为港口运营商节省开支。

    全球迫切需要迅速转向可再生能源发电，这推动了微电网的选择。它们还允许设施所有者满足即时的实际需求。微电网技术的改进意味着大型和小型、连接或远程微电网的可能性正在增加。现代微电网正在使全球各个角落的发电创新成为可能。