19、微电网的系统-of-系统框架解析

微电网的系统-of-系统框架解析

1. 分布式发电与微电网的兴起

在当今时代，经济挑战、技术进步以及环境影响等因素，使得分布式发电（DG）逐渐取代传统的集中式发电成为必然趋势。电力运营公司在满足负荷需求、提升用户满意度以及兼顾环境因素等方面面临着前所未有的困难。而分布式发电能够为当地部分负荷供电，减轻主输电系统的压力，因此受到了广泛关注。

分布式发电系统（DGS）借助微型涡轮机、往复式发动机和燃料电池等设备，将燃料转化为电能过程中产生的废热加以利用，为用户提供热和电。此外，分布式能源（DES）如光伏（PV）板、风力涡轮机（WTs）、电池和电容器等储能设备，以及从其他可再生能源中获取能量的发电机和可控负荷，都将为未来的能源生产和分配做出重要贡献。同时，分布式发电还能大幅减少碳排放，满足许多国家降低碳足迹的承诺。

然而，分布式发电也面临一些技术问题，例如与间歇性可再生能源发电的连接以及配电网薄弱区域的问题。而且，由于分布式发电的特性与传统负荷不同，功率流的变化会引发一系列问题。为了解决这些问题，智能电网（SG）的概念应运而生。智能电网具有提高可靠性和可持续性等特点，而微电网（MGs）则是实现这些特性的关键，它能够有效整合分布式能源资源（DERs）。

微电网不仅能够响应负荷变化，减少馈线损耗，提高局部可靠性，还能在网络故障时为关键负荷提供不间断电源。面对当今世界在环境和经济方面的挑战，需要大规模、复杂、集成且组织良好的系统。因此，系统工程原理的发展需要进行转变，将系统工程扩展到异构、可互操作和进化的系统-of-系统（SoS）变得至关重要。SoS的概念已经广泛应用于国防、信息技术、医疗保健、制造业、能源和空间站等多个领域。

2. 微电网子系统 <