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NB／T 10149-2019 微电网 第2部分：微电网运行导则4.2.2.1基本要求
DER以及微电网内其他元件应遵循DER并网要求。不论微电网的拓扑结构以及并网点和DER 接口保护的接口设置如何，DER应能够在IECTS62786规定的工作范围内运行。 并网模式下，微电网作为一个整体应遵循与微电网内DER相同的要求。
4.2.2.2电压响应特性
并网模式下，工作电压的要求应参考IECTS62786。根据当地的要求，容量高于一定水平的DEF
QC/T 867-2011 焊接圆螺母NB/T10149—2019
应具备承受系统电压偏差的能力。
4.2.2.3频率响应特性
并网模式下，运行频率的要求应参考IECTS62786。根据当地的要求，容量高于一定水平的DEF 应具备承受系统频率偏差的能力
4.2.3.1电压响应特性
并网模式与孤岛模式下，为保证电压偏差在允许范围内，应及时调节微电网内部DER的有功与无 ，从而控制输出电压。并网模式下，公用电网和DER都可以调节微电网电压。 当微电网电压越限时，DER应及时做出响应。 当微电网运行在孤岛模式时，应考虑以下重要因素： a）电容器组、电压调节器、电抗器、保护设备、不同容量及连接的变压器等辅助设备应正常运行； b)1 负荷在稳态情况下的特性； c）对非正常电压的承受能力； 配电网及微电网的特性，例如接地方式、等效电源短路阻抗、电压调节器、保护系统结构和自动 控制方式等； e) 测量、信息交换、电压控制系统等及其要求； 系统允许的动态稳定限值及无功备用
4.2.3.2频率响应特性
并网型微电网运行在孤岛模式时，应具备负荷跟随能力。孤岛模式下应通过DER和负荷管理手段 来满足负荷需求，且DER的容量应足够大以确保重要负荷的正常运行。 孤岛模式下，应至少有一个（或一组）可控的DER来提供参考频率。孤岛模式下的变流器控制系统 的响应特性应与并网模式相同。除了DER的有功输出外，还可通过储能设备响应和切负荷等手段调节 频率，将频率控制在允许的范围内。 微电网运行在孤岛模式时应满足如下要求： a）DER输出功率和负荷功率之间的功率平衡； b）频率测量和调节能力； c）负荷跟随、负荷管理、切负荷； d）负荷剧烈变动、DER退出或其他内部故障时，维持系统暂态稳定的能力。 在低压条件下，应考虑无功功率与电压的函数关系Q(U)和有功功率与频率的函数关系P（)之间 不能实现解耦的情况。
4.2.4并网型微电网的模式切换
4.2.4.1基本要求
并网型微电网从并网模式切换到孤岛模式分为两种情况：计划孤岛切换和非计划孤岛切换。计划 孤岛时微电网应能够实现无缝切换。当公用电网系统发生故障导致并网点电能质量超过限值，使微电 网被动离网，称为非计划孤岛切换。微电网可具备黑启动能力，模式切换失败时可进行黑启动。 如果在开断的瞬间，有充足的工作在U/模式的DER处于并网状态，并有一个快速切负荷系统迅 速地将负荷量与孤岛的发电容量相匹配，则微电网具有维持可接受的电压连续性的能力。否则，微电网 将终止运行，并需要一个黑启动操作序列来重新启动。
4.2.4.2并网模式切换到孤岛模式
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在DER能够满足微电网内重要负荷的供电要求条件下，并网型微电网可从公用电网断开并运行于 弧岛模式。对于计划孤岛切换，切换时间和过渡过程需要与相关方面进行协调： a）电压支撑 为避免系统出现严重的电压波动，微电网应配有足够容量的无功补偿装置。主要DER应运行 于Q(U)模式为系统提供电压支撑。 b）频率支撑 为避免系统出现严重的频率波动，微电网应具备有功功率自动调节能力。主要DER应运行于 P（f）模式为系统提供频率支撑
4.2.4.3孤岛模式切换到并网模式
孤岛模式下，微电网应通过同期继电器检测公用电网的电压幅值、频率和与微电网之间的相位差 值。当从孤岛模式切换到并网模式时，应采用同步控制方法，使电压幅值和频率向期望方向调节。当公 用电网和微电网之间的电压幅值、频率和相角的差值在允许范围内时，同期继电器可以闭合接口开关， 完成微电网从孤岛模式到并网模式的切换。 当微电网不具备上文所要求的能力时，应等到下次满足同期条件时再进行同步控制。如果需要紧 急同步，同步并网控制应切除连接的DER，使微电网不再带电然后再闭合接口开关。当微电网用户可 以接受同期条件之外闭合接口开关的影响，且取得相关电网调度许可，即使微电网不完全满足同期条件 也可闭合接口开关，
4.3.2独立型微电网的结构
源接入后，独立型微电网应能保证一定水平的电
独立型微电网仅包括DER、负荷和其他控制及监视设备，与公用电网没有任何电气连接。独立型 微电网的架构应满足如下要求： a）应确保系统运行的稳定性和安全性； b）如有重要负荷应为其提供稳定的供电； ）应尽可能提高系统运行的经济性
4.3.3电压响应特性
系统可靠性。DER应具备承受一定 时间异常电压的能力。当电压偏差超出允许范围，保护装置应将微电网内的DER切除。同时，电储能 系统应能及时提供足够的无功功率以减少电压偏差
4.3.4频率响应特性
独立型微电网内应至少有一个可控的DER为其提供频率支撑。当频率超出限值时，DER应 应以确保电能质量以及保证供电可靠性。同时，电能储存系统应及时提供充足的有功功率以减 充的频率偏差。
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微电网控制结构可具有多个层次。例如，微电网的主要控制系统是每一个单元的本地下垂控制，该 制可采用比例控制（P控制）。中央控制器是一个次级控制回路，该控制可采用积分控制（I控制）。每 控制模式是对局部测量的频率和电压做出反应。应通过中央控制来达到协调和优化的目的，在重新 期之前还应保证稳态精度。微电网通过接口开关接人公用电网。 并网模式和孤岛模式下的独立型微电网的主要部分是能量管理系统（EMS)，用于平衡负荷和发 、管理储能容量： a）在并网模式下，能通过监测、信息交换、控制来优化DER的运行，并控制微电网和公用电网之 间的潮流。 b）在孤岛模式下，应有足够的满足本标准相关规定的DER对微电网电压、频率和相角的控制提 供支撑。在微电网重新接入公用电网之前，应在一定的观测时间内对微电网和公用电网在接 人点的状态进行监测，以检查是否满足同期条件。当所有这些条件都满足时，微电网才能重新 并网。 注：工作于并网模式或孤岛模式下的并网型微电网是否具有黑启动能力取决于它对于公用电网的地位和作用。 c）在独立型微电网中，应考虑以下几点： 有功功率和无功功率必须保持平衡； 一频率和电压应在允许的范围内进行调节； 一能采用诸如负荷跟随、负荷管理和切负荷等技术措施； 一应提供DER的动态响应； DER宜有足够的有功、无功容量和快速响应特性； 一独立型微电网自身应具备黑启动能力， 图1和图2分别给出了并网型微电网和独立型微电网的典型架构。 能量管理系统主要功能应包括气象预报、DER发电预测、负荷预测、发电计划和调度等，同时可对 据进行管理，并显示运行状态信息。
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图1并网型微电网的架构示例
图2独立型微电网的架构示例
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5.2并网型微电网的控制
5.2.1并网模式的控制
5.2.1.1有功功率控制和频率调节
微电网的频率应通过公用电网的有功功率来调节， 并网模式下的微电网应根据配电系统运营商的要求确定是否参与频率调节。 在这种运行模式中，并网点的潮流是双向的，这意味着微电网可以向公用电网注入或从公用电网吸 收电能。结合切负荷的能力，微电网也能够为公用电网提供辅助系统服务。
5.2.1.2无功功率控制和电压调节
在并网模式下，并网点的功率因数可在一定范围内由公用电网和微电网调节，也能在限定时间内超 出该范围。对于一个小容量的微电网，Q/U的方法是可行的。微电网在孤岛模式下的功率因数则由负 荷或功率因数补偿装置（如电容器组或有源滤波器）调节。微电网应具备无功功率调节功能。在某些情 况下，需要通过无功补偿设备把公用电网的电压调节到正常范围内。功率因数应在允许范围内进行调 节，具体参数可参照表1。当公用电网在稳态运行时，有多个无功功率控制方法为微电网提供静态电压 支撑： a) 恒功率因数入； b）无功功率与有功功率的函数关系Q(P）； c) 恒无功功率Qx； d) 无功功率与电压的函数关系Q（U）； e) 无功功率同时与有功功率和电压的函数关系Q（P，U）。 在如表1所示的特定结构的公用电网中，微电网的调度机制应在上述任一模式下运行，以便提供运 行曲线或目标设定值，同时确保功率因数在表1所规定的范围内，
表1DER并网标准关于功率因数的要求
光伏发电、风力发电等其他DER的出力总是波动的。配电系统运营商能提供功率因数的特性曲 线，该曲线可定义为功率因数与有功功率的函数关系（入一P）。配电系统运营商可要求它在固定功率因 数下运行；在某些情况下还需要采取补偿措施。当公用电网电压处于不稳定状态，配电系统运营商应提 供无功功率的特性曲线，该曲线被定义为与电压有关的函数关系。 DER的无功功率必须是可调节的。它需要有在特定时间范围内调整无功功率输出的能力，并满足 提供无功的频次要求。如果由配电系统运营商指定特性曲线，DER应自动满足由该特性曲线计算得到
的无功功率要求。 当配电系统运营商允许时，微电网可辅助服务的方式参与并网点电压的调节。根据本标准，功率因 数需在配电系统运营商提供的许可范围内调整。 微电网和公用电网的整合会对公用电网的电压产生影响。结合公用电网运行的需求，配电系统运 营商可改变低压配电网中DER的电压调整量。 为了满足公用电网的要求，微电网应参与中压电网的稳态电压控制。异步电机、变流器类型的 DER，尤其是永磁直驱风力发电机，应能通过控制无功功率参与中压并网点的电压调节。功率因数的 范围与各种DER的调节能力相关。
5.2.2孤岛模式的控制
孤岛模式的运行控制策略应与孤岛模式的运行方式一致。 微电网在孤岛模式下可采用如下四种基本的控制策略： a）集中控制。在此控制模式下，通过中央控制器和分布式的可控设备之间的主从控制结构，中央 控制器向微电网整个系统发出指令。 b）分散控制。这种控制方式是通过各独立控制设备之间的相互通信来实现。该策略使用安装在 重要位置的智能设备来检测状态条件并执行相关操作。 c）分层控制。集中控制与分散控制相结合的控制方法。 d）自主控制。这种控制可独立完成，不需要与其他设备通信。 在微电网的孤岛模式中，至少应有一个DER采用U/f控制，以维持电压和频率，而其他的DER应 采用P/Q控制方式。DER的电压控制器应与系统中的其他调节装置协调运行。这需要不同类型的控 制，来给定各DER、无功补偿设备及电压调节器的整定值，维持所需的电压分布特性。
5.3独立型微电网的控制
5.3.1独立型微电网和并网型微电网孤岛模式
独立型微电网和运行于孤岛模式下的并网型微电网，二者的稳态控制运行是不同的： a) 独立型微电网中储能容量占DER容量的百分比应该远大于孤岛运行模式下储能容量占总 DER容量的百分比； b）根据负荷侧的要求，独立型微电网可接受电能质量与孤岛模式下的并网型微电网可接受电能 质量是不同的： c) 独立型微电网一般根据负荷的要求运行于自给自足和独立的状态，而并网型微电网孤岛运行 模式仅在有限的时间段内运行； d) 从控制的角度来看，即使二者有诸多共同点，它们的控制策略也不同； e) 需实时监测并网型微电网运行于孤岛模式下的电压和频率以便于重新并网。
5.3.2独立型微电网的控制
围，DER不应调节有功功率。在规定的精度和时间内，DER应根据赖率变化尽可能快调整有功功率。 一旦无法满足这些要求时，应保持该有功功率输出恒定。 在图3中，频率的阈值可根据负荷需求由独立型微电网提供。在，和f之间，当频率升高时应 降低DER的功率，其对频率响应的整体效果，宜遵循右半侧的下垂曲线。类似地，在f：和f之间，当 频率降低时应增加DER的功率，也可调节或切除（甩负荷）可中断负荷，宜遵循左半侧的下垂曲线。
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fnn是系统频率，表1给出了其他参数的值
表2范例：50Hz下微电网频率响应的示例
注1：表2的示例值（参考文献[21])是适用于独立型微电网的一个示例。 容量高于例如100kVA的DER应能根据调度指令来限制其有功出力。在正常运行状态下，DER 有功功率调节速率不应超过给定的变化率（例如每分钟最大有功输出的10%）。当频率满足fNet 微电网中的DER应具备与监测系统之间的数据通信能力。监测系统应能收集微电网中实时运行 情况，同时并网型微电网应具备接收公用电网调度指令的能力。对于微电网，系统内的运行情况也应实 时监测与记录。 当并网型微电网运行在并网模式时，微电网与公用电网调度部门之间的数据通信应包括遥测、遥 信、遥控、遥调等，并满足相关通信规约和调度系统的要求 并网型微电网与公用电网间通信应满足如下要求： a）在正常运行模式下，微电网应与公用电网进行实时通信，包括电压、电流以及功率信息； b）当公用电网需要微电网提供功率支撑时，微电网将从公用电网接收调度指令； C) 切换运行模式时，若是计划孤岛，微电网应向公用电网发送动作信号，公用电网应给予响应；若 是非计划孤岛，微电网可不向公用电网发送信号 6.2.3微电网内部通信 微电网内部的通信与数据交互对微电网的安全、稳定、可靠运行至关重要。所以各DER、重要 中央控制器等之间应可以进行数据交换 注：微电网系统中与电力储能系统的通信极其重要 微电网中DER监测的主要内容包括： DER的电压、电流； b) DER的有功功率、无功功率； c) 微电网中电储能系统的荷电状态； d）微电网内DER的故障状态。 并网型微电网监测的主要内容还应包括： a）并网点处的电压、电流； b）微电网与公用电网间的有功和无功传输 并网型微电网监测系统的监测内容应包括： a）微电网中变压器分接头位置、断路器开关状态； b）微电网并网点的主变压器分接头位置及断路器分合状态； c）DER的投切状态 6.5独立型微电网开关设备监测 考患继电保护、安全目动装置、目动化系统和其他服务需要，监测系统应满足电力通信要求。 独立型微电网监测系统的监测内容应包括： a）微电网中变压器分接头位置及断路器分合状态： b)DER的投切状态， 储能系统在微电网中起着非常重要的作用，其作用依赖于储能系统的类型。从功能的角度来看，储 能系统主要分为功率型和能量型。功率型主要用于独立型微电网的暂态或动态稳定性控制。能量型主 要用于功率平衡。储能系统在充电时充当负荷，放电时充当发电机。在应用不同的储能系统时，转换器 控制技术也很重要 网型微电网中的电能储有 7.2.1并网模式下对电力储能系统的要求 并网模式下对电力储能系统有如下要求： a）并网模式下电力储能系统应采用P/Q控制模式。储能系统的功率设定值应保障公用电网的 电能质量。在这种情况下，电力储能系统可保障微电网向公用电网平滑输出功率。 b） 根据系统要求（或EMS指令），电力储能系统应向公用电网吸收或发出有功/无功，保证微电 网内部及并网点潮流的稳定。 C）并网模式下，微电网的电压与频率由公用电网支撑 7.2.2孤岛模式对电力储能的要求 孤岛模式对电力储能有如下要求： 当并网型微电网处于孤岛模式下，是否拥有黑启动能力可能不是必要的，但是电力储能系统对 于黑启动过程中是十分重要的。如果系统无其他主要电源如微型燃气轮机或柴油发电机，容 量最大的电力储能应采用U/f控制模式，对系统电压及频率做支撑。 b） 当DER输出功率不能满足负荷需求时，电力储能可以作为发电装置对系统进行有功和无功功 率支撑；当DER输出功率超过负荷需求时，电力储能系统可作为负荷对其进行充电。如果电 力储能系统作为发电装置仍不能满足系统的负荷平衡，系统将根据负荷需求和电力储能装置 的容量采取甩负荷措施。 7.2.3模式切换时对电力储能的要求 模式切换时对电力储能有如下要求 当微电网从并网模式切换到孤岛模式时，暂态过程可能导致微电网系统不稳定。电力储能 统变流器和暂态稳定控制系统快速切换，以保证系统的稳定。应选择足够大的电力储能系 保证微电网的稳定运行。 b） 当微电网从孤岛向并网模式切换时，电力储能系统变流器应及时检测公用电网电压幅值、相角 和频率，并调节变流器输出电压幅值、相角和频率，以满足同期要求。 c） 快速精确的检测可以减少微电网模式切换对敏感负荷和DER的影响。应通过控制电储能满 足严格的同期并网条件且减少微电网的冲击电流，确保微电网和公用电网的稳定运行。 d 如果电力储能系统是孤岛模式下的主支撑电源，当微电网从并网模式切换到孤岛模式时，控制 策略应从P/Q控制模式切换为U/控制模式，并且系统应具备反孤岛检测能力。 e 电力储能系统的高/低电压穿越要求应满足NB/T31051、NB/T32005相关要求。 3独立型微电网中的电能储存系统 独立型微电网中的电能储存系统应满足如下要求： 独立型微电网中，电储能容量设置完全不同于处于孤岛运行模式下的并网型微电网，其容量应 远大于并网型微电网在孤岛运行模式下的电能储存容量，与具体电力储能系统种类有关。至 少有一种旋转电机如微型燃气轮机或柴油发电机应采用U/f控制，若旋转电机不能或其故障 停机，当储能类型不止一种时，其中容量最大的电储能系统应采用U/f控制，保证旋转电机不 能快速响应、停机或故障情况下系统仍然能稳定运行。在电力储能系统变流器中，最大容量的 变流器应采用U/控制模式，以建立和维持系统电压和频率。独立型微电网应具备黑启动的 能力，其中电力储能可起主要作用。 b）当DER输出功率不能满足负荷需求时，电力储能应保证系统内重要性和敏感性负荷的有功和 无功功率支撑。 C 当DER输出功率超过负荷需求时，可对电力储能系统进行充电 7.4电力储能管理系统 电力储能管理系统的功能应包括： a）动态地检测电力储能系统中各个元件以及电力储能系统整体的工作状态； b）评估电力储能系统中各部分的输出容量，保证电力储能系统功率平衡，并给出各部分及整体的 荷电状态； 防止电力储能系统过充电或过放电； d）提高电力储能系统安全性和可靠性； e）延长电力储能系统寿命； f）提高电力储能系统运行效率。 8.2并网型微电网保护的注意事项 并网型微电网发生短路时，公用电网和微电网内部的DER都会提供短路电流，保护的配置应 虑不同时刻下的网架结构。 8.3并网型微电网的重合闸和同期 重合闸前微电网应与公用电网同期。 同期主要是指微电网内部元件（主要是DER）的电压幅值、电压相角和频率与公用电网的电压幅 直、电压相角和率相同或相近。 对于微电网中同步电机型的DER，其并网的同期参数设置应予以足够重视。对于微电网中的异步 电机类型的DER，在达到同步转速前可由原动机拖动趋近同步转速。 公用电网的重合闸装置应在DER满足并网条件时合闸。 如果DER与公用电网的重合方案不协调，则应改变微电网系统结构或改造并网点处的断路器。比 如更换重合闸装置或安装上级闭锁继电器。 如果是由于故障造成断路器跳闸而形成的孤岛，微电网不应重合闸该断路器。不论是计划孤岛还 是非计划孤岛，有时在重合闸之前孤岛微电网应停止运行。如果各DER重新合闸，公用电网和微电网 都应重新研究DER的连接方式，并评估重合闻行为是否会对微电网的电压和频率造成影响。 8.4独立型微电网保护的注意事项 微电网提供的短路电流应由其具体配置和网络结构决定。固态逆变器或者变流器可能导致小短路 电流下传统保护继电器不能正确动作，应考虑使用特定算法进行辅助。某些情况下，主保护应采用光纤 电流差动保护，后备保护应采用方向性或非方向性过电流保护。在线路的DER侧，应安装纵联差动保 护和过电流保护 9微电网电能质和电磁兼容 9.1并网型微电网的电能质量 井网点处电能质量参数应符合GB/T12325、GB/T12326、GB/T14549、GB/T15543 GB/T15945,GB/T18481,GB/T24337的规定。 除非另有规定，在并网和孤岛模式下，对IPCs(厂内耦合点）的电能质量应有相同的要求， 当微电网连接到公用电网时，微电网不应对微电网外的其他用户造成不可接受的干扰。 应考虑的干扰因素包括： a）电压波动和闪变； b) 50次及以下的谐波； c) 50次以下的间谐波； d) 高于2.5kHz的电压畸变； e) 电压暂降和短时供电中断； f) 电压不平衡； g) 暂态过电压； h) 工频变化； i) 直流分量； j) 载波信号。 9.2独立型微电网的电能质 独立型微电网的电能质量要求可和并网型微电网不同GB/T 6072.4-2012 往复式内燃机 性能 第4部分 调速，但是其中一些涉及安全性的参数应和并 电网保持相同的水平。 独立型微电网的电能质量要求可和并网型微电网不同，但是其中一些涉及安全性的 型微电网保持相同的水平。 9.3微电网的电磁兼容 制定独立型微电网和并网型微电网的维护和测试计划之前，微电网运行维护人员应与配电系统运 营商协调。 微电网运行维护人员应根据设备情况对微电网的设备定期进行再评估 微电网应满足如下维护要求： a）微电网的运行和管理部门应制定维护计划； b）微电网的运行维护人员应为专业人员； 微电网运行人员应定期为维修计划提供运行信息，信息应包括：保护装置的状态、设备接地状 态、其他安全设备及DER的状态。应定期维护微电网，并且应记录所有信息， 微电网应满足如下维护要求： a）微电网的运行和管理部门应制定维护计划； b）微电网的运行维护人员应为专业人员； C 微电网运行人员应定期为维修计划提供运行信息，信息应包括：保护装置的状态、设备接 态、其他安全设备及DER的状态。应定期维护微电网，并且应记录所有信息。 微电网中所有设备的测试应满足以下要求： a）测试过程的执行应遵循合适的安全规程、步骤并具有防范措施； b）测试环境应该是设备制造商指定的合格运行环境； c）测试结果宜与配电系统运营商的要求相协调，并满足所有DER的要求。 激电网中所有设备的测试应满足以下要求： ）测试过程的执行应遵循合适的安全规程、步骤并具有防范措施； b）测试环境应该是设备制造商指定的合格运行环境； c）测试结果宜与配电系统运营商的要求相协调HJ 1162-2021 环境标志产品技术要求 洗衣店和洗衣工厂，并满足所有DER的要求。 NB/T 101492019