2019年11月22—23日,第四屆中國風(fēng)電電氣裝備與微電網(wǎng)技術(shù)高峰論壇暨中國電器工業(yè)協(xié)會風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會二屆四次年會于江蘇蘇州召開,本次會議的主題是“智慧能源、智能制造、智控微網(wǎng)”。北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司總工程師杜廣平在會上為大家?guī)砹祟}為《微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及檢測認(rèn)證發(fā)展情況與展望》的精彩演講。
以下為演講實(shí)錄:
我簡單介紹一下微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及檢測認(rèn)證發(fā)展情況及展望。內(nèi)容有三個(gè)方面:微電網(wǎng)發(fā)展與展望;標(biāo)準(zhǔn)以及檢測認(rèn)證的情況。
看一下微電網(wǎng)的發(fā)展的情況。
在2001年,美國威斯康信麥迪遜 分校R.H.Lasseter教授提出微網(wǎng)的概念;2002年希臘國立工業(yè)大學(xué)成立小規(guī)模微電網(wǎng)試驗(yàn)測試平臺,研究分布式電源的控制;2003首先是美國威斯康辛建立80KVA微電網(wǎng)試驗(yàn)室,在美國俄亥俄州哥倫市480V微電網(wǎng)測試系統(tǒng)建成,加拿大也發(fā)布了微電網(wǎng)的發(fā)展臨時(shí)準(zhǔn)則,澳大利亞商業(yè)理事會發(fā)布全國電力市場微電源連接指南,日本京都、八戶、仙臺、愛知等微電網(wǎng)工程相建成;2004年,意大利微電網(wǎng)測試項(xiàng)目建成;2006年,我國微電網(wǎng)研究相繼進(jìn)入863、973計(jì)劃。在這個(gè)期間,英國、德國、西班牙、丹麥、法國、比利時(shí)、瑞典等國家也開展了相關(guān)研究。
從2001到2006年這五年的時(shí)間,各個(gè)國家開展了關(guān)于微電網(wǎng)的要求。但是不同的國家研究重點(diǎn)不一樣,美國主要是提高重要負(fù)荷的供電可靠性、滿足用戶定制的多種電能質(zhì)量需求、降低成本、實(shí)現(xiàn)智能。歐盟主要是框架五單個(gè)微網(wǎng)提高可再生能源的滲透率、并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵要素;微網(wǎng)高效、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制策略;通信技術(shù);開發(fā)微網(wǎng)收益定量評估方法與工具,框架六是微網(wǎng)高效集成的控制器與控制策略、微網(wǎng)集成的技術(shù)與商業(yè)規(guī)程、多微網(wǎng)接入情況下的配合電系統(tǒng)的性能評估。日本主要是集中于儲能裝置與電力電子控制設(shè)備的應(yīng)用。中國是在2017年的7月份,我們國家發(fā)改委和能源局提出來關(guān)于推進(jìn)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的實(shí)行辦法提出來微電網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源的重要支撐以及與大電網(wǎng)友好互動的技術(shù)手段,可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,促進(jìn)清潔能源的接入和就地消納,提升能源利用效率,在節(jié)能減排中發(fā)揮重要作用,建設(shè)節(jié)約型社會,就是我們的微電網(wǎng)是基于這樣的目標(biāo)開展我們的研究。
來看看微電網(wǎng)的發(fā)展與展望。
2016年的時(shí)候微網(wǎng)市場的狀態(tài)這個(gè)報(bào)告公布的三個(gè)數(shù):一個(gè)是584也就是已知建成的微電網(wǎng)數(shù)量是367個(gè),籌備中的微電網(wǎng)項(xiàng)目有217個(gè);8.4GW,這個(gè)是已知微電網(wǎng)分布式發(fā)電裝機(jī)的總規(guī)模;已安裝規(guī)模達(dá)到1MW以上的離網(wǎng)微電網(wǎng)項(xiàng)目數(shù)量是56個(gè)。特別是在澳大利亞和非洲的撒哈拉以南的工廠和社區(qū)微電網(wǎng)取代了化石燃料的發(fā)電機(jī),盡管我們處于微電網(wǎng)的起步階段,但是市場增長還是比較強(qiáng)勁的,我們國家還是以火電為主的,風(fēng)電、光伏電量占比還是比較低,微量的技術(shù)儲能設(shè)備成本比較高,相信隨著綠色能源在我國能源消費(fèi)的比例增加,儲能成本的降低,微電網(wǎng)會在未來扮演著重要的角色。
第二部分看看微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。
美國、德國、日本、加拿大、英國、澳大利亞、新西蘭以及我們國家,還有IEC都發(fā)布了一些關(guān)于微網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),主要是對于接入、保護(hù)以及設(shè)備方面的要求。
對于微網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)看一下IEC/TS62257,這是關(guān)于微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),第一版是2006年發(fā)布的,2016年進(jìn)行了修訂,目的是確保人員和財(cái)產(chǎn)的安全以及計(jì)劃使用的運(yùn)行符合性。覆蓋了低壓交流三相或單項(xiàng)交流系統(tǒng),單項(xiàng)有230V、220、120、240,三相有400、380、208、415V,頻率是50赫茲或者60赫茲。內(nèi)容方面規(guī)定了微網(wǎng)系統(tǒng)的總體要求,電機(jī)的保護(hù)以及設(shè)備選擇與裝配、驗(yàn)證與接收和過流的保護(hù)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要是作為農(nóng)村用電的子 項(xiàng)目提出,而且容量、電壓都有限制。
再來看IEC的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),就是IEC/TC62898。是總結(jié)了智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系,確立了IEC下游標(biāo)準(zhǔn)與智能電網(wǎng)的緊密關(guān)系。2012年挪威IEC全體大會上首次提議建立微網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),得到大會與會者的支持;2013年,IEC TC8的成員的投標(biāo),在IEC組下面成立了第七工作室也就是WG7,專門負(fù)責(zé)微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定,工作組有中國、美國、德國、韓國、日本和南非等13個(gè)國家27名專家組成的,召集人是西安交大別朝紅教授與華北電大張建華教授,實(shí)際上TC8除了第七工作室研究微網(wǎng)以外,在TC8的第一工作組也正在制定和微網(wǎng)相關(guān)的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn),還有一個(gè)WG6負(fù)責(zé)智能電網(wǎng)的通用標(biāo)準(zhǔn),在TC8以外,大家知道TC57還有TC64電器裝置委員會還有TC82還有TC88的風(fēng)能設(shè)備機(jī)構(gòu)委員會都在研究與微網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),所以微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定過程也是多個(gè)委員會共同協(xié)作的結(jié)果;2014年IEC標(biāo)準(zhǔn)管理局就成立了IEC下屬的第一個(gè)系統(tǒng)委員會,11月份標(biāo)準(zhǔn)草案獲得認(rèn)可;2015年微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)完成委員會的階段,就是完成了設(shè)計(jì)版,形成比較成熟的委員會草案,發(fā)給TC8各國家委員會進(jìn)行投票表決;2016年12月全票通過了IECTS62898-1微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)到則還有62898-2微電網(wǎng)的運(yùn)行導(dǎo)則;2017年IEC62898-1微電網(wǎng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則發(fā)布,2018年62898-3-2微電網(wǎng)第二部分能量管理系統(tǒng)進(jìn)入批準(zhǔn)階段,2019年62898-3-1進(jìn)入批準(zhǔn)階段,62898-3-3是微電網(wǎng)可調(diào)負(fù)荷自調(diào)整進(jìn)入第第一個(gè)工作草案,這個(gè)草案應(yīng)該會在2021年發(fā)布。62898的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)概括項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、保護(hù)、項(xiàng)目管理和負(fù)荷的控制,對項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)也提出了依據(jù)。
看一下IEEE的標(biāo)準(zhǔn),1547的標(biāo)準(zhǔn)。2003年這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1547是發(fā)布了第一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的分布式能源、微電網(wǎng)一系列的標(biāo)準(zhǔn)草案,2018年發(fā)布了修訂版,包括的內(nèi)容還比較多,包括有功和無功的控制,再一個(gè)就是穩(wěn)態(tài)低電壓和高電壓下面還有頻率高和低的時(shí)候的頻率穿越,擾動的時(shí)候的穿越以及第二相位的穿越等要求。另外就IEEE1.3的標(biāo)準(zhǔn),它是分布式孤島電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行指南,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包含了微電網(wǎng)的類型和四種運(yùn)行模式,包括孤島運(yùn)行、還有并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島、孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)的。IEEE1547.4是今年發(fā)布的,給出并網(wǎng)的最基本的要求,但是并沒有進(jìn)一步探究微電網(wǎng)運(yùn)行控制以及微網(wǎng)與主網(wǎng)互動深層次的研究。因此IEEE進(jìn)行討論,2018年發(fā)布了P2030-7微電網(wǎng)控制器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),同年又發(fā)布了IEEEP2030.8微電網(wǎng)控制器的測試標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)IEEEP2030.9微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)推薦性實(shí)踐,討論了一些方法和問題,包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安全性以及方案評估等方面的內(nèi)容。
其他國家制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),包括美國、加拿大、德國、澳大利亞、新西蘭、日本制定了相應(yīng)的微電網(wǎng)方面的標(biāo)準(zhǔn)。
我們國家從2017年和2018陸續(xù)發(fā)布了微電網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電網(wǎng)有GB/234161-2017智能電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備技術(shù)導(dǎo)則還有微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)測試技術(shù)規(guī)范,還有微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)試與驗(yàn)收規(guī)范,以及微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范。微電網(wǎng)和能量管理方面,最右側(cè)就是微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范,微電網(wǎng)在運(yùn)行保護(hù)方面看到智能微電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備技術(shù)導(dǎo)則。但是我們國家在設(shè)備方面的導(dǎo)則比較少,還有關(guān)于微電網(wǎng)的認(rèn)證方面的指南也還沒有相應(yīng)的內(nèi)容。
第三部分就是微電網(wǎng)檢測認(rèn)證及IECRE微電網(wǎng)的情況。
微電網(wǎng)檢測認(rèn)證的現(xiàn)狀。微電網(wǎng)建設(shè)較多的國家以及IEC、IEEE均發(fā)布了相關(guān)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。因此,對于并網(wǎng)型微電網(wǎng),各國均要求了并網(wǎng)檢測。各個(gè)國家的微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)還在起步階段,所以產(chǎn)業(yè)認(rèn)證制度是保證微電網(wǎng)發(fā)展的重要措施。認(rèn)證方面風(fēng)電、光伏以及儲能設(shè)備認(rèn)證已經(jīng)成為行業(yè)慣例,但是微電網(wǎng)系統(tǒng)還沒有形成認(rèn)證指南,系統(tǒng)級的評估和認(rèn)證還沒有開展。所以微電網(wǎng)所使用的設(shè)備,各個(gè)國家都要求在依據(jù)類似的產(chǎn)品或者是相關(guān)的基礎(chǔ)性的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全性的認(rèn)證。
看一下IECRE的情況介紹。這就是它的組織結(jié)構(gòu)圖,左邊就是標(biāo)準(zhǔn)化管理局是負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的制定,中間是市場戰(zhàn)略局,最右側(cè)是合格評定局,它實(shí)際上就是建立一套全球都能夠認(rèn)可的價(jià)值認(rèn)證體系。下面分的IECEE、IECEx,IECQ,下面IECR這個(gè)就是可再生能源認(rèn)證體系,下面成立一個(gè)微網(wǎng)工作組叫WG008,整個(gè)構(gòu)成了IRE全面認(rèn)證體系的一部分。這樣造成微電網(wǎng)的召集人帶負(fù)責(zé)組織國內(nèi)外微電網(wǎng)的專家共同制定IEC下的指南。
看一下IECRE工作組的狀態(tài)。這個(gè)工作組在今年的11月份在澳大利亞召開了IECRE管理委員會的年度會議以及WG008的微電網(wǎng)工作組會議, 會議討論了微電網(wǎng)工作組的工作路線圖以及2020年的工作重點(diǎn)內(nèi)容,目標(biāo)是建立兩個(gè)TF程序與規(guī)則和財(cái)務(wù)。程序與規(guī)則主要是編寫維護(hù)、認(rèn)證方面的規(guī)則,有微電網(wǎng)系統(tǒng),負(fù)責(zé)系統(tǒng)檢測、認(rèn)證的規(guī)則制定以及并網(wǎng)型微電網(wǎng)加入電網(wǎng)的檢測規(guī)則;第二個(gè)是系統(tǒng)的裝置,系統(tǒng)裝置這一塊主要從微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的檢測認(rèn)證、保護(hù)裝置和負(fù)荷檢測及控制裝置檢測檢測認(rèn)證的規(guī)則;第三個(gè)是TF電源,風(fēng)、光、海洋能外的分布式電源的認(rèn)證檢測;最后一個(gè)是TF制造監(jiān)督微電網(wǎng)的安裝驗(yàn)收及設(shè)備的制造監(jiān)督。真誠邀請國內(nèi)企業(yè)積極參照IEC這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,這樣在國際舞臺上提升我們國內(nèi)的話語權(quán)。
最后,謝謝大家,我的匯報(bào)就到此,不當(dāng)之處請大家指正,謝謝。
(內(nèi)容來自現(xiàn)場速記,未經(jīng)本人審核)