マイクログリッドシステム

マイクログリッドとは、分散型電源、エネルギー貯蔵装置、エネルギー変換装置、負荷、監視、保護装置などからなる小型配電システムを指す。マイクログリッドの提案は、分散型電源の柔軟で効率的な応用を実現し、膨大な数の分散型電源のネットワーク化問題を解決することを目的としている。マイクログリッドの開発と拡張は、分散電源と再生可能エネルギーの大規模なアクセスを十分に促進し、負荷のある複数のエネルギー形態への高信頼性供給を実現することができ、アクティブ配電網を実現するための有効な方法であり、従来のグリッドをスマートグリッドに移行させることができる。

概要

マイクログリッドとは、分散型電源、エネルギー貯蔵装置、エネルギー変換装置、負荷、監視、保護装置などからなる小型配電システムを指す。マイクログリッドの提案は、分散型電源の柔軟で効率的な応用を実現し、膨大な数の分散型電源のネットワーク化問題を解決することを目的としている。マイクログリッドの開発と拡張は、分散電源と再生可能エネルギーの大規模なアクセスを十分に促進し、負荷のある複数のエネルギー形態への高信頼性供給を実現することができ、アクティブ配電網を実現するための有効な方法であり、従来のグリッドをスマートグリッドに移行させることができる。

全般的な原則

（1）先進性と展望性：システム建設は未来の発展傾向に合った先進的な設計方案を採用する。

（2）安全性：完全な安全構造を採用し、安全真空の出現を避ける。

（3）システムはシステム容量、通信能力、処理能力などの面で拡張性を持つべきで、製品のアップグレード、世代交代及び機能拡張を便利に行うことができる。システムは先進的な技術、方法、設備を採用し、第三者の応用に開放的な標準インタフェースを提供する。今後のアップグレードでは、既存の投資を効果的に保護し、総合的なパフォーマンス価格比を高めることができます。

（4）システムは毎日24時間正常に動作し、毎年365日動作し、すべての設備は高度な信頼性と優れた性能を持っている。

（5）システムは高度なセキュリティと機密性を有し、システムの階層的保護、データ記憶権限の制御、及びネットワークセキュリティ隔離などの手段を通じて、各種形式のシステムへの不法侵入を防止する。

（6）システム管理者はシステムのメンテナンス管理を行うことができ、メンテナンスを行う際に、システム全体の業務運営に影響を与えない。同時に記録システムの各種文書は完全、正確、前後一致しなければならず、物理接続の正確性を適切な各種文書に真実に記録しなければならない。各種ドキュメントは、自身の記録が正確であることに加えて、相互の論理的な一致を保証する必要があります。移行後のユーザーのメンテナンス作業を容易にします。

システムネットワーク構造

マイクログリッドシステムネットワークアーキテクチャには、具体的には、マイクログリッド内部の電気配線ネットワーク構造、電力供給方式（直流/交流電力と三相/単相電力）、対応する負荷と分散電源が存在するマイクログリッドのノード位置などが含まれる。マイクログリッドは各種分散発電を組み合わせて現地負荷に電気エネルギーを提供する中・低圧小型グリッドであり、パラレルグリッドと離島の2つのモードで運転でき、負荷側の電力供給の信頼性を高めることができる。その給電モードは交流型、直流型、及び交流直流混合型に分けることができる。システム構成の概略図を下図に示します。

主な特徴

（1）マイクログリッドは自己制御、保護と管理を実現できる自治システムであり、それは完全な電力システムとして、自身の制御と管理によって電力バランス制御、システム運行の最適化、故障検出と保護、電力品質管理などの方面の機能を実現することができる。

（2）マイクログリッドの提案は分散電源の柔軟、高効率な応用を実現し、数量が膨大で、形式が多様な分散電源のネットワーク化問題を解決することを目的とする。マイクログリッドの開発と拡張は、分散電源と再生可能エネルギーの大規模なアクセスを十分に促進し、負荷のある複数のエネルギー形態への高信頼性供給を実現することができ、アクティブ配電網を実現するための有効な方法であり、従来のグリッドをスマートグリッドに移行させることができる。

（3）マイクログリッドにおける電源の多くは容量の小さい分散型電源であり、すなわち電力電子インタフェースを含む小型ユニットであり、マイクロガスタービン、燃料電池、太陽電池、小型風力発電ユニット及びスーパーキャパシタ、フライホイール及び蓄電池などのエネルギー貯蔵装置を含む。これらはユーザー側に接続されており、コストが低く、電圧が低く、汚染が少ないなどの特徴があります。

（4）システムはクロスプラットフォームの運行特性を備え、windows、linux、国産オペレーティングシステムプラットフォームで運行することができる。

機能紹介

（1）有効電力と無効電力制御（P−Q制御）。並列ネットワークインバータの電圧とネットワーク電圧の位相角差を調整することによって有効電力を制御し、過調整並列ネットワークインバータの電圧振幅を用いて無効電力を制御する。

（2）変調差に基づく電圧調整。大量のマイクロ電源が接続されている場合にP-Q制御を使用するのは適切ではなく、その場の電圧制御を行わないと、電圧や無効振動が発生する可能性があります。マイクログリッドにおいて電圧整定値の有効な誤差があれば、マイクロ電源の電圧値が基準を超えるように大きな無効電流が発生する可能性がある。

（3）急速負荷と貯蔵エネルギー。マイクログリッドにおける発電機の慣性量は小さく、電源の応答時間も長く、マイクログリッドと主網が古道に解列して動作する場合、マイクログリッドの正常な動作を維持するためには貯蔵設備を提供しなければならない。

(4)周波数変調差制御.マイクログリッドの孤島化運転時には、周波数変調差制御を採用し、切断台ユニットが負担する負荷の割合を変更し、各ユニットの処理が調整中に一定の割合で基準を超えないようにしなければならない。

まとめ

マイクログリッドは分散発電技術の大規模な応用を実現し、システムの電力供給信頼性を効果的に高める新型の自治電力システムである。マイクログリッドシステム主にモジュール化、カスタマイズ化、システム化機能を実現し、QTouchクロスプラットフォーム形式ソフトウェアを基礎として、多様化したシステムインタフェースをカスタマイズすることができる。顧客の要求に基づいて、統一的な通信標準協議を達成し、さらに多種のデータの収集、管理、制御などの機能を実現する。

ケース

マイクログリッドエネルギー管理システム-ネットワークから離れて動作し、それぞれ4つの異なる場所に位置し、以下の通り：

位置一：チベット阿里地区、標高約4400メートル。

位置二：新疆和田地区、標高約5380メートル。

位置3：新疆和田地区、標高約5390メートル。

位置四：新疆和田地区、標高約5400メートル。