近日，我國北方第一個島嶼微電網工程──山東煙臺長島“分布式發(fā)電及微電網接入控制”工程通過國家發(fā)展改革委驗收，正式竣工投運，這是繼南方浙江舟山以外全國第二個島嶼微電網工程，被授予“國家物聯(lián)網重大應用示范工程”稱號。它為未來微電網的規(guī)劃設計、電價計費和商業(yè)運行提供了范例和借鑒，同時為分布式電源工程設計、運行維護、運營管理等問題的工程化進程提供了良好的科研基地。

山東電力相關負責人表示“通過這個項目，百姓可以享受到由風能、光能轉變而來的穩(wěn)定、優(yōu)質、綠色的電能，告別完全依靠外部供電的歷史，逐步實現(xiàn)低碳排放、甚至零排放。對海島來說，微電網可讓其實現(xiàn)從‘外輸電’到‘自發(fā)電’的轉變。”

形成自制系統(tǒng)，24小時不間斷供電

“分布式發(fā)電及微電網接入控制示范工程”

位于山東煙臺長島縣砣磯島。砣磯島作為長島北部5個島嶼之一，島內居民約5000人，是長島縣居民最多的一個島。海島電網最大負荷約0.1萬千瓦，島內建有35千伏變電站和1.2萬千瓦風電場。

為了探索為海島提供穩(wěn)定電力的最佳途徑，來自國網山東電力的科學家、工程師結合當?shù)氐那闆r，研究設計獨立的“微電網”。在交通不便、嚴寒酷暑和海島氣候多變等諸多不利條件下，項目建設和研發(fā)團隊基于物聯(lián)網關鍵技術在島內安裝了各類傳感器2229只，建設了16千伏光伏發(fā)電系統(tǒng)、0.1萬千瓦柴油發(fā)電系統(tǒng)、0.15萬千瓦時混合儲能系統(tǒng)(由0.1萬千瓦時磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)、360千瓦時鉛酸電池系統(tǒng)以及500千瓦×15秒超級電容系統(tǒng)構成)等多種類型的分布式電源，進行了35千伏砣磯變電站改造，開發(fā)了海島微電網能量協(xié)調優(yōu)化調度系統(tǒng)，攻克了微電網孤島系統(tǒng)頻率/電壓穩(wěn)定控制、異步風機改造、微電網并網/孤島平穩(wěn)切換等一系列技術難題。

山東電科院首席專家孫樹敏表示“微電網的最大優(yōu)勢在于提高電力系統(tǒng)面臨突發(fā)災難時的抗災能力，當電網處于正常運行狀態(tài)時，微電網處于儲能預備狀態(tài)。當海底電纜受到外力破壞失電時，島上的微電網儲能系統(tǒng)可在電纜斷電瞬間快速建立島上電網電壓、穩(wěn)定系統(tǒng)頻率，并自動啟動柴油發(fā)電機組，建立對島上風力發(fā)電機的控制，建立穩(wěn)定的電網電壓，形成海島電力自我控制、保護和管理的自制系統(tǒng)，以保證島內負荷的不間斷供電。有效解決海島地區(qū)用電難的問題。”

實時控制調度，新能源發(fā)電超60%

該工程包括開發(fā)建設微電網協(xié)調控制與調度系統(tǒng)，在砣磯島建設儲能系統(tǒng)，對北部五島現(xiàn)有柴油發(fā)電機組和電網進行改造，建成具有分布式電源、負荷、儲能系統(tǒng)及能量轉換裝置、調控系統(tǒng)的微電網系統(tǒng)，以實現(xiàn)北部五島清潔能源并網控制和電網安全運行。

通過以上工程的建設，海島豐富的風電資源有了送出通道。

孫樹敏說“微電網在接納可再生能源、建設環(huán)境友好型社會等方面能夠發(fā)揮重要作用。當儲能系統(tǒng)快速釋放能量、柴油發(fā)電機組開始啟動時，該工程能通過微電網協(xié)調控制系統(tǒng)實時調節(jié)島內風電出力和負荷需求，從而實現(xiàn)功率平衡和系統(tǒng)穩(wěn)定。”

通過該工程，島上可再生能源發(fā)電的比例將超過60%，形成風電、光伏發(fā)電、波浪能發(fā)電等多種可再生能源電源，燃氣輪機、儲能裝置快速調峰電源多種能源結構的新型電力交換系統(tǒng)。按照該工程建設前砣磯島電網年平均故障時間168小時、接入微電網2臺750千瓦風電機組計算，該工程投運后將每年提升風電消納25萬千瓦時，按照2010年我國平均供電標準煤耗333克/千瓦時測算，每年可節(jié)約標煤83噸。

該工程還實現(xiàn)了海島電網并網與孤島雙模式可靠運行及平穩(wěn)切換、分布式電源及微電網智能設備狀態(tài)實時在線監(jiān)測、廣域氣象監(jiān)測等功能，具備設備故障預警能力，提高了設備潛在故障預發(fā)現(xiàn)、預處理能力，人工巡查勞動量降低40%，設備狀態(tài)檢修管理效率提升30%，節(jié)約了人力資源成本。