目前,交流微网仍然是微网的主要形式,其典型结构如图2-34所示[95]。在交流微网中,DG、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线,通过对公共联结点(PCC端口)处开关的控制,可实现微网并网运行与孤岛运行模式的转换。
除了常规交流母线系统微网之外,文献[96]提出了高频交流母线(high frequency AC, HFAC)微网的概念,要求所有DG和储能设备都接入高频母线,向用户负荷供电。HFAC微网由于运行在较高频率,在使设备小型化,减小谐波影响,改善电能质量,方便交流储能设备接入等方面具有一定优势。
HFAC微网的成功应用必须依赖于对能源和高频母线的优化利用,文献[97]提出使用统一的电力质量调节器(unifid power quality conditioner,UPQC) 实现这一功能。UPQC 可以补偿无功、补偿电流和电压的谐波影响,改善电能质量。文献[98 ]也对UPQC 在高频网络中的应用作了研究。
图2-34 交流微网结构
3)交直流混合微网
在图2-35所示的微网中,既含有交流母线又含有直流母线,既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电,因此可称为交直流混合微网[99]。但从整体结构分析,实际上仍可看作是交流微网,直流微网可看作是一个独特的电源通过电力电子逆变器接入交流母线。
图2-35 交直流混合微网结构
2.5.2简单结构与复杂结构微网实验系统
1)简单结构微网
所谓简单结构微网是指系统中DG的类型和数量较少,控制和运行比较简单的微网,其典型结构如图2-36所示。事实上,这种简单结构的微网系统在实际中应用很多,例如:DG为微型燃气轮机的CCHP系统,在向用户提供电能同时,还满足用户热和冷的需求。但与传统的CCHP系统不同,当形成微网后,系统必须能够具备并网和孤网运行两种模式,并且可在两种模式间灵活切换,这可以在保证能源有效利用的同时,提高用户的供电可靠性。