摘要：介紹了由建筑一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)、家庭用燃料電池、鋰離子蓄電池組及功率調(diào)節(jié)用負載組成的家庭微電網(wǎng)的一個實驗系統(tǒng)，作者希望通過實驗系統(tǒng)的實機運行，研究消除可再生能源電力波動對大電網(wǎng)影響的途徑，并尋找比較實用的系統(tǒng)運行控制方法和合理的微電源容量配比。

0 引 言

不管人類采取多么先進的節(jié)能技術，礦物能源正在每時每刻不以人類意志為轉移地走向枯竭。雖然我們能找到諸如深海冰狀烷烴類的新礦物能源，但只要是屬于消耗型的礦物能源，都無法維持人類千秋萬代的持續(xù)發(fā)展。

向太陽能包括其衍生的風能、水能等可再生能源索取電力也許是人類對電力需求的最終歸宿。可再生能源發(fā)電作為將來電力來源的一個重要部分，其優(yōu)點已為眾所周知，但其不足之處也是不可隱晦的，其中最突出的問題就是發(fā)電和供電的間歇性和不穩(wěn)定性（季節(jié)性、時段性、瞬時突變性），對大電網(wǎng)的影響不言而喻。尤其是將來以分布式電源形式存在的諸如家庭光伏發(fā)電、住宅小區(qū)光伏發(fā)電、企事業(yè)辦公大樓光伏發(fā)電、企業(yè)廠房（包括加油站頂棚等）光伏發(fā)電等大面積普及推廣后，其對大電網(wǎng)的影響度也勢必上升。

為了解決可再生能源電力與大電網(wǎng)之間的矛盾，人們提出了微電網(wǎng)（ Micro-Grid）的想法[1-3]，認為微電網(wǎng)技術是解決上述問題的比較合適的手段。事實上微電網(wǎng)也可以成為智能大電網(wǎng)的一個組成部分，可以在智能大電網(wǎng)終端用戶側的穩(wěn)定運行中扮演重要角色。微電網(wǎng)是一種獨立性很強的分布式電源網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡由太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電、小水力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、燃氣發(fā)電或柴油發(fā)電、燃料電池、蓄電池組等任意組合起來，再加入計量和控制裝置，自成系統(tǒng)，獨立于大電網(wǎng)或間歇與大電網(wǎng)連接，不需要長距離輸電線（電纜）和架空鐵塔等大型設備，投資省，規(guī)模可大可小，也解決了遠距離運輸大型設備的成本問題，尤其可以解決大型發(fā)電設備運往島嶼和山區(qū)的困難。由于其自我調(diào)衡，因此能把可再生能源發(fā)電對大電網(wǎng)的擾動減少到最低程度，還能改善小規(guī)模可再生能源發(fā)電（家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)等）從發(fā)電、用電到蓄電的效率。它還是解決無法實施大型火力或核能發(fā)電的小國、島國、窮困地區(qū)日常用電的較好方案。該技術目前尚處于研究和完善階段，可以預期其進入實際應用將為期不遠。

為了研究微電網(wǎng)的整體調(diào)控方法和電源之間的關系及響應特性，作者建立了一個實驗微電網(wǎng)，希望通過該微電網(wǎng)的實機運行，開辟一條消除可再生能源電力波動對大電網(wǎng)影響的途徑，并尋找比較實用的微電網(wǎng)運行控制方法和比較合理的微電網(wǎng)構成，以便推廣應用。