高速公路微电网研究

王希平杨建杜金彪

文章编号：1000033X（2016）12012805

收稿日期：20160522

基金项目：河南省交通厅重点项目（220024140173）

摘要：针对高速公路供电呈带状、供电距离长、负载耗电量小、地理位置分散等造成的供电难且费用大的问题，介绍了微电网的概念及其特点，并对现有微电网的优势进行了分析；结合高速公路现状给出了高速公路微电网管理系统结构模型，对风电互补设备、储电设备、负载进行系统论述；研究高速公路微电网在孤岛和并网两种运行模式下电源、负载、储电池的运行状态，给出相应的运行策略。分析表明，高速公路微电网可实现。

关键词：高速公路；微电网；可再生能源；风电互补设备

中图分类号：U415.54文献标志码：B

Research on Microgrid of Expressway

WANG Xiping1， YANG Jian2， DU Jinbiao2

（1. Henan Provincial Management Center for Expressway Toll Collection and Loan Repayment，

Zhengzhou 450016， Henan， China； 2. School of Information Engineering，

Changan University， Xian 710064，Shaanxi，China）

Abstract： In order to solve the problems of difficulty in power supply and high cost because of the long distance， low power consumption by the load and the sprawling of expressways， microgrid and its characteristics were introduced， and the advantages of current microgrid were analyzed. Structural model for the management system of microgrid was proposed for expressway. Wind power complementary equipment， power storage equipment and the load were related. The status of power， load and the battery of microgrid in island mode or connected to the grid was studied， and corresponding operation strategies were put forward. The analysis shows that the idea of microgrid for expressway is feasible.

Key words： expressway； microgrid； recyclable energy； wind power complementary equipment

0引言

随着社会经济的不断发展，传统化石能源储存量急速减少，能源问题愈来愈严峻；加之电力系统老化、环境污染加剧、能源利用率低及用户要求的逐渐提高，实现可再生能源开发逐渐成为现代社会的普遍共识[12]。高速公路上常规的可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能；而高速公路周边的常规可再生能源所含种类相对复杂，不仅有分布广泛的太阳能、风能和生物质能，还有水能、地热能。受目前可再生能源利用技术以及高速公路现状的限制，高速公路及周边可再生能源利用率相对较高的为风能和太阳能[34]，采用风光互补的形式是高速公路供电的理想选择。

高速公路负载具有距离长、区域跨度大、设备多、分布呈带状的特点，若采用传统的集中式供电，势必会导致能源浪费和经济成本增加，而且还会造成一定的环境污染。……