第1章 微電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展綜述 13

1.1 微電網(wǎng)行業(yè)的定義 13

1.1.1 微電網(wǎng)定義 13

1.1.2 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 13

1.1.3 發(fā)展微電網(wǎng)的目的 15

1.2 微電網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展特征 16

1.2.1 微電網(wǎng)的發(fā)展特點 16

（1）城市片區(qū)微電網(wǎng) 16

（2）偏遠地區(qū)微電網(wǎng) 16

1.2.2 微電網(wǎng)的發(fā)展優(yōu)勢 16

1.2.3 微電網(wǎng)的發(fā)展概況 17

1.3 國外微電網(wǎng)研究及發(fā)展經(jīng)驗 18

1.3.1 美國微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀 18

（1）美國微電網(wǎng)概述 18

（2）可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會微電網(wǎng) 18

（3）其他微電網(wǎng)研究 20

（4）美國微電網(wǎng)研究成果 20

1.3.2 歐盟微電網(wǎng)研究概況 20

（1）歐盟微電網(wǎng)概述 21

（2）歐盟第五框架計劃 21

（3）歐盟第六框架計劃 21

（4）歐盟微電網(wǎng)研究成果 22

1.3.3 日本微電網(wǎng)研究概況 23

（1）日本微電網(wǎng)概述 23

（2）新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織微電網(wǎng) 23

1.3.4 國外微電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)驗 24

1.4 國內(nèi)微電網(wǎng)政策扶持情況 26

1.4.1 新能源行業(yè)政策扶持情況 26

（1）《中華人民共和國可再生能源法》 26

（2）《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》 26

（3）《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》 27

（4）新能源行業(yè)政策法規(guī)匯總 27

1.4.2 分布式能源政策扶持情況 28

（1）《分布式發(fā)電管理辦法》 28

（2）《發(fā)展天然氣分布式能源的指導(dǎo)意見》 29

（3）《分布式電源接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》 29

（4）《燃氣熱電三聯(lián)供工程技術(shù)規(guī)程》 29

1.4.3 智能電網(wǎng)政策扶持情況 30

1.4.4 微電網(wǎng)政策扶持情況小結(jié) 30

 

第2章 微電網(wǎng)運行控制與保護系統(tǒng)分析 32

2.1 微電網(wǎng)運行方式 32

2.1.1 微電網(wǎng)并網(wǎng)運行特性 32

2.1.2 微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行特性 32

2.2 微電網(wǎng)控制系統(tǒng) 33

2.2.1 微電網(wǎng)控制方法 33

（1）基于u/f的多主微電網(wǎng)系統(tǒng)控制方法 33

（2）u/f的主從微電網(wǎng)系統(tǒng)控制方法 34

（3）VPD/FQB協(xié)調(diào)控制策略 34

（4）基于功率管理系統(tǒng)的控制方法 35

（5）基于多代理技術(shù)的控制方法 35

2.2.2 微電網(wǎng)孤島運行時的能量管理與控制系統(tǒng) 35

（1）微電網(wǎng)孤島運行的能量管理目標 36

（2）小生境免疫算法介紹 37

1）改進的免疫算法簡介 38

2）改進的免疫算法特點 42

（3）網(wǎng)損最小化為目標的算例分析 43

1）風力發(fā)電機滿發(fā)狀態(tài)下的計算結(jié)果 44

2）風力發(fā)電機出力不足狀態(tài)下的計算結(jié)果 46

3）風力發(fā)電機出力波動下的電源控制 48

（4）電能質(zhì)量最優(yōu)為目標的算例分析 50

1）風力發(fā)電機滿發(fā)狀態(tài)下的計算結(jié)果 50

2）風力發(fā)電機出力不足狀態(tài)下的計算結(jié)果 52

3）風力發(fā)電機出力波動下的電源控制 54

2.2.3 微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時的能量管理與控制系統(tǒng) 56

（1）微電網(wǎng)并網(wǎng)運行的能量管理目標 57

（2）網(wǎng)損最小化為目標的算例分析 57

（3）無功損耗最小為目標的算例分析 60

2.3 微電網(wǎng)保護系統(tǒng) 63

2.3.1 保護系統(tǒng)的硬件組成 64

2.3.2 保護系統(tǒng)軟件設(shè)計 65

（1）數(shù)據(jù)采集程序編制 65

（2）系統(tǒng)軟件流程 65

（3）微電網(wǎng)保護算法 66

2.3.3 實驗室微電網(wǎng)保護系統(tǒng)可行性分析 69

2.4 微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化及穩(wěn)定運行 69

2.4.1 微電網(wǎng)穩(wěn)定性控制 69

2.4.2 微電網(wǎng)電能質(zhì)量優(yōu)化控制 71

2.4.3 微電網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化控制 72

 

第3章 微電網(wǎng)行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及標準體系 77

3.1 新能源發(fā)電技術(shù) 77

3.1.1 太陽能發(fā)電技術(shù) 77

（1）太陽能光伏發(fā)電技術(shù) 77

1）太陽能光伏發(fā)電技術(shù)重點 78

2）太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線 78

（2）太陽能光熱發(fā)電技術(shù) 79

1）太陽能光熱發(fā)電技術(shù)重點 79

2）太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線 79

3.1.2 風能發(fā)電技術(shù) 80

（1）風能發(fā)電技術(shù)重點 80

（2）風能發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線 80

3.1.3 生物能發(fā)電技術(shù) 81

（1）生物質(zhì)能技術(shù)重點 81

（2）生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展路線 81

（3）生物能發(fā)電技術(shù) 82

1）生物質(zhì)直燃發(fā)電 83

2）生物質(zhì)混燃發(fā)電 83

3）生物質(zhì)氣化發(fā)電 83

3.1.4 燃料電池發(fā)電技術(shù) 84

（1）AFC發(fā)電技術(shù) 84

（2）PAFC發(fā)電技術(shù) 84

（3）MCFC發(fā)電技術(shù) 84

（4）SOFC發(fā)電技術(shù) 85

（5）PEFC發(fā)電技術(shù) 85

3.1.5 其他發(fā)電技術(shù) 85

（1）地熱能發(fā)電技術(shù) 85

（2）潮汐能發(fā)電技術(shù) 86

（3）波浪能發(fā)電技術(shù) 86

（4）溫差能發(fā)電技術(shù) 87

（5）鹽差能發(fā)電技術(shù) 87

3.2 電力電子技術(shù) 88

3.2.1 電力電子器件制造技術(shù) 88

3.2.2 電力電子變流技術(shù) 90

3.3 儲能技術(shù) 91

3.3.1 儲能技術(shù)在微電網(wǎng)中的作用 91

（1）提供短時供電 91

（2）電力調(diào)峰 91

（3）改善電能質(zhì)量 92

（4）提升微電源性能 92

3.3.2 蓄電池儲能技術(shù) 93

（1）鉛酸蓄電池 93

（2）鋰離子電池 93

（3）其他電池 93

3.3.3 超級電容器儲能技術(shù) 93

（1）超級電容器儲能技術(shù)簡介 93

（2）超級電容器儲能研究進展 94

3.3.4 飛輪儲能技術(shù) 95

（1）飛輪儲能技術(shù)簡介 95

（2）國外飛輪儲能技術(shù)現(xiàn)狀 96

（3）國內(nèi)飛輪儲能技術(shù)現(xiàn)狀 97

3.3.5 超導(dǎo)儲能技術(shù) 98

（1）超導(dǎo)儲能技術(shù)簡介 98

（2）超導(dǎo)儲能研究進展 98

3.4 通信技術(shù) 99

3.4.1 配電載波技術(shù) 100

（1）調(diào)制技術(shù) 100

（2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 100

3.4.2 光纖通信技術(shù) 101

3.4.3 線纜通信技術(shù) 103

3.5 微電網(wǎng)行業(yè)技術(shù)專利 104

3.5.1 基于多代理技術(shù)的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) 104

3.5.2 微電網(wǎng)能量智能控制系統(tǒng) 104

3.5.3 微電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)筑方法 105

3.6 微電網(wǎng)行業(yè)標準體系研究 106

3.6.1 國外相關(guān)標準研究綜述 107

3.6.2 國內(nèi)相關(guān)標準研究綜述 109

3.6.3 國內(nèi)微電網(wǎng)標準體系探討 110

（1）微電網(wǎng)的設(shè)備規(guī)范 111

（2）微電網(wǎng)的設(shè)計標準 111

（3）微電網(wǎng)孤島運行標準 111

（4）微電網(wǎng)并網(wǎng)運行標準 111

1）交換功率小于10MW的微電網(wǎng)并網(wǎng)標準 112

2）交換功率不小于10MW的微電網(wǎng)并網(wǎng)標準 113

3.7 微電網(wǎng)行業(yè)政策和管理體系 114

3.7.1 國外微電網(wǎng)政策與管理現(xiàn)狀 114

3.7.2 國內(nèi)微電網(wǎng)政策與管理體系設(shè)想 114

（1）微電網(wǎng)準入制度 114

（2）微電網(wǎng)并網(wǎng)管理 114

（3）微電網(wǎng)并網(wǎng)收費 115

（4）微電網(wǎng)電量上網(wǎng) 115

 

第4章 微電網(wǎng)行業(yè)主要元件市場分析 116

4.1 微電源發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃 116

4.1.1 微電源的分類 116

4.1.2 天然氣發(fā)電 116

（1）天然氣發(fā)電發(fā)展規(guī)模 116

（2）天然氣發(fā)電成本分析 116

（3）天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價 117

（4）天然氣發(fā)電發(fā)展規(guī)劃 120

4.1.3 小風電 121

（1）小風電發(fā)展規(guī)模 121

（2）小風電成本分析 122

（3）小風電上網(wǎng)電價 123

（4）小風電發(fā)展前景 124

4.1.4 光伏發(fā)電 125

（1）光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)模 125

（2）光伏發(fā)電成本分析 126

（3）光伏發(fā)電上網(wǎng)電價 126

（4）光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)劃 127

4.1.5 生物質(zhì)能發(fā)電 127

（1）生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展規(guī)模 127

（2）生物質(zhì)能發(fā)電成本分析 128

（3）生物質(zhì)能發(fā)電上網(wǎng)電價 129

（4）生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展規(guī)劃 130

4.1.6 燃料電池 130

（1）燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀 130

（2）燃料電池成本分析 132

（3）燃料電池發(fā)電效率 132

（4）燃料電池發(fā)展規(guī)劃 132

4.1.7 小水電 133

（1）小水電發(fā)展規(guī)模 133

（2）小水電電價分析 133

（3）小水電發(fā)展規(guī)劃 134

4.1.8 微型燃氣輪機 135

4.1.9 柴油發(fā)電機組 135

4.2 儲能設(shè)備市場分析 137

4.2.1 蓄電池 137

（1）鉛酸蓄電池 137

1）鉛酸蓄電池市場規(guī)模分析 137

2）鉛酸蓄電池市場競爭格局 138

3）鉛酸蓄電池市場需求預(yù)測 139

（2）鋰電池 140

1）鋰電池市場規(guī)模分析 140

2）鋰電池市場競爭格局 141

3）鋰電池市場需求預(yù)測 141

（3）鎳氫電池 142

4.2.2 超級電容器 143

（1）超級電容器市場規(guī)模 143

（2）超級電容器競爭格局 144

（3）超級電容器需求預(yù)測 144

4.2.3 飛輪儲能 144

（1）飛輪儲能市場競爭格局 144

（2）飛輪儲能市場應(yīng)用前景 145

4.2.4 超導(dǎo)儲能 145

4.3 電力電子器件市場分析 145

4.3.1 靜態(tài)開關(guān) 145

（1）靜態(tài)開關(guān)在微電網(wǎng)中的作用 145

（2）靜態(tài)開關(guān)市場需求分析 146

（3）靜態(tài)開關(guān)主要生產(chǎn)企業(yè) 146

4.3.2 斷路器 147

（1）斷路器在微電網(wǎng)中的作用 147

（2）斷路器市場規(guī)模分析 147

（3）斷路器市場競爭格局 148

（4）斷路器市場需求預(yù)測 149

4.3.3 整流器 149

（1）整流器產(chǎn)品分類 149

（2）整流器市場情況 150

4.3.4 逆變器 150

（1）逆變器產(chǎn)品分類 150

（2）逆變器市場規(guī)模 151

（3）逆變器競爭格局 151

4.3.5 濾波器 153

（1）濾波器產(chǎn)品分類 153

（2）濾波器市場情況 153

4.3.6 電能質(zhì)量控制裝置 154

 

第5章 微電網(wǎng)示范項目建設(shè)及運行情況 155

5.1 國內(nèi)外微電網(wǎng)示范項目 155

5.1.1 國外微電網(wǎng)示范項目 155

5.1.2 國內(nèi)微電網(wǎng)示范項目 156

5.2 微電網(wǎng)技術(shù)體系研究項目 158

5.2.1 項目簡介 158

5.2.2 項目成果 158

5.3 中新天津生態(tài)城項目 160

5.3.1 項目簡介 160

5.3.2 項目進展 160

5.3.3 項目規(guī)劃 161

5.3.4 項目效益 161

5.4 新奧能源生態(tài)城項目 161

5.4.1 項目簡介 161

5.4.2 項目進展 162

5.4.3 項目規(guī)劃 162

5.4.4 項目效益 162

5.5 承德風光儲微電網(wǎng)項目 163

5.5.1 項目簡介 163

5.5.2 項目進展 163

5.5.3 項目規(guī)劃 163

5.5.4 項目效益 164

5.6 南麂島微電網(wǎng)系統(tǒng)項目 164

5.6.1 項目簡介 164

5.6.2 項目進展 164

5.6.3 項目規(guī)劃 165

5.6.4 項目效益 165

5.7 蒙東微電網(wǎng)試點工程 165

5.7.1 項目簡介 165

5.7.2 陳旗微電網(wǎng)試點建設(shè)方案 166

5.7.3 太平林場微電網(wǎng)試點建設(shè)方案 171

5.7.4 微電網(wǎng)運行管理系統(tǒng) 173

5.8 東澳島智能微電網(wǎng)項目 174

5.8.1 項目簡介 174

5.8.2 項目運行情況 175

5.8.3 項目效益分析 175

 

第6章 微電網(wǎng)行業(yè)企業(yè)及研究機構(gòu)分析 176

6.1 微電網(wǎng)學(xué)術(shù)研究機構(gòu)分析 176

6.1.1 合肥工業(yè)大學(xué)研究分析 176

（1）機構(gòu)簡介 176

（2）機構(gòu)研發(fā)實力 176

（3）機構(gòu)管理模式 177

（4）機構(gòu)微電網(wǎng)項目研究 177

（5）機構(gòu)微電網(wǎng)實施成果 178

 

6.2 微電網(wǎng)行業(yè)建設(shè)企業(yè)分析 185

6.2.1 國家電網(wǎng)公司經(jīng)營分析 185

（1）企業(yè)發(fā)展簡況 185

（2）企業(yè)科研力量 186

（3）企業(yè)經(jīng)營情況 187

（4）企業(yè)工程業(yè)績 187

（5）企業(yè)微電網(wǎng)項目進展 188

（6）企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃 189

 

第7章 微電網(wǎng)行業(yè)發(fā)展可行性及前景分析 226

7.1 大電網(wǎng)的弊端 226

7.1.1 用電安全性及可靠性難題 226

7.1.2 新能源并網(wǎng)難題 226

7.2 微電網(wǎng)運行經(jīng)濟效益分析 226

7.2.1 微電網(wǎng)電力市場模型 226

7.2.2 微電網(wǎng)競價模型 228

7.2.3 基于等微增率的微電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度 232

7.2.4 微電網(wǎng)運行經(jīng)濟效益算例分析 233

（1）微電網(wǎng)最優(yōu)競價策略分析 233

（2）微電網(wǎng)內(nèi)部優(yōu)化策略分析 237

7.3 微電網(wǎng)發(fā)展問題及對策 238

7.3.1 電力技術(shù)方面 238

（1）微電網(wǎng)的控制 238

（2）微電網(wǎng)的保護 239

（3）微電網(wǎng)的接入標準 239

7.3.2 經(jīng)濟性方面 240

（1）微電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計的研究 240

（2）經(jīng)濟效益的評估和量化 241

7.3.3 管理和市場方面 241

7.4 微電網(wǎng)行業(yè)市場需求前景分析 241

7.4.1 工商業(yè)微電網(wǎng) 241

7.4.2 城市片區(qū)微電網(wǎng) 243

7.4.3 偏遠地區(qū)微電網(wǎng) 243

（1）農(nóng)村微電網(wǎng) 243

（2）企業(yè)微電網(wǎng) 244

 

圖表目錄

圖表1：微電網(wǎng) 13

圖表2：微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 14

圖表3：國外微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)研究比較 14

圖表4：發(fā)展微電網(wǎng)的目的 15

圖表5：CERTS提出的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 19

圖表6：2007-2012年新能源行業(yè)政策法規(guī)匯總 27

圖表7：8節(jié)點微電網(wǎng)電源類型 36

圖表8：B細胞增值后的分布情況 40

圖表9：小生境免疫算法流程圖 41

圖表10：8節(jié)點微電網(wǎng)電源參數(shù)（單位：MW/MVA） 43

圖表11：8節(jié)點微電網(wǎng)負荷參數(shù)（單位：MW/MVA） 43

圖表12：優(yōu)化算法最后10次逼近數(shù)據(jù)（單位：MW） 44

圖表13：3個電源出力值（單位：MW） 45

圖表14：8個節(jié)點的電壓表 45

圖表15：8個節(jié)點的電壓圖 45

圖表16：優(yōu)化算法最后10次逼近數(shù)據(jù)（單位：MW） 46

圖表17：3個電源出力值（單位：MW） 47

圖表18：8個節(jié)點的電壓表 47

圖表19：8個節(jié)點的電壓圖 47

圖表20：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 48

圖表21：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 49

圖表22：各種風電出力下的網(wǎng)損（單位：MW） 49

圖表23：優(yōu)化算法最后10次逼近數(shù)據(jù)（單位：MW） 50

圖表24：3個電源出力值（單位：MW） 51

圖表25：8個節(jié)點的電壓表 51

圖表26：8個節(jié)點的電壓圖 51

圖表27：優(yōu)化算法最后10次逼近數(shù)據(jù)（單位：MW） 52

圖表28：3個電源出力值（單位：MW） 53

圖表29：8個節(jié)點的電壓表 53

圖表30：8個節(jié)點的電壓圖 53

圖表31：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 54

圖表32：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 55

圖表33：各種風電出力下的電壓偏差（單位：MW） 55

圖表34：8節(jié)點微電網(wǎng)電源類型 56

圖表35：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 58

圖表36：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 58

圖表37：各種風電出力下的主網(wǎng)出力（單位：MW） 59

圖表38：各種風電出力下的總網(wǎng)損（單位：MW） 60

圖表39：各種風電出力下的能量輸出策略表（單位：MW） 60

圖表40：各種風電出力下的能量輸出策略圖（單位：MW） 61

圖表41：各種風電出力下的主網(wǎng)出力（單位：MW） 62

圖表42：各種風電出力下的無功總網(wǎng)損（單位：MW） 62

圖表43：實驗室微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu) 63

圖表44：微電網(wǎng)硬件組成 64

圖表45：系統(tǒng)軟件流程 66

圖表46：網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 67

圖表47：基于微型燃氣輪機的冷熱電聯(lián)產(chǎn)示意圖 76

圖表48：微電網(wǎng)技術(shù)體系框架 77

圖表49：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線圖 79

圖表50：太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線圖 80

圖表51：風能發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線圖 81

圖表52：生物質(zhì)能技術(shù)科技發(fā)展路線 82

圖表53：各種儲能方式性能比較（單位：Wh?kg-1，W?kg-1，y，%，元?kWh-1） 91

圖表54：飛輪儲能原理圖 95

圖表55：元件代理功能示意圖 104

圖表56：控制系統(tǒng)工作原理示意圖 105

圖表57：微電網(wǎng)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖 106

圖表58：微電網(wǎng)標準體系研究 106

圖表59：國內(nèi)微電網(wǎng)相關(guān)標準 109

圖表60：微電網(wǎng)標準體系 110