NB/T 10148-2019.Microgrids-Part 1 :Guidelines for microgrid projects planning and specification.
1范围
NB/T 10148给出了微电网规划设计导则。
NB/T 10148中的微电网指的是包含中、低压负载和分布式能源(Distributed Energy Resources, DER)的交流电气系统。本部分不涉及直流微电网。
微电网分为并网型微电网和独立型微电网。独立型微电网和公用电网没有电气连接;并网型微电网是电力系统的一个受控部分，可以运行于以下两种模式:
——并网模式;
——孤岛模式。
本部分主要包括以下内容:
——微电网应用范围、资源分析、发电预测、负荷预测;
——DER规划和微电网电力系统规划;
——对于DER、微电网接人配电网、微电网控制、保护和通信系统等的技术要求;
——微电网项目的评估。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 156标准 电压(GB/T 156- 2017, IEC 60038:2009 , MOD)
GB/T 7260.1不间断电源设备 第1-1部分:操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求(GB/T 7260.1-2008, IEC 62040-1, MOD)
GB/T 16895(所有部分)低压电气装置 (IEC 60364 ,IDT)
DL/T 860(所有部分)电力 自动化通信网络和系统(IEC 61850,IDT)
DL/T 890(所有部分)能量 管理系统应用程序接口(IEC 61970,IDT)
DL/T1080(所有部分)电力企业应用集成配电管理的系统接口(IEC61968,IDT)
IEC 60904(所有部分)光伏 器件(Photovoltaic devices)
IEC 61936(所有部分)交流 1 kV以上电力设施(Power installations exceeding 1 kV AC)

ICS29.240.01
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10148—2019
微电网
第1部分：微电网规划设计导则
Microgrids-Part 1:Guidelines for microgrid projects planning and specification(IECTS62898-1:2017，MOD)
2019-06-04发布
国家能源局
2019-10-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
前期研究
微电网规划设计总体框图
微电网的目标与应用
微电网应用分类
5.2并网型微电网的应用
独立型微电网的应用
资源分析与发电预测
资源分析
6.2发电预测
7负荷预测
负荷分析
负荷预测分类
技术要求
8分布式能源规划
可再生能源配比
可再生能源发电配置
储能装置
电力电量平衡
可调度资源发电配置
微电网规划
电压等级
微电网典型结构·
电气计算
微电网中分布式能源的技术要求10
10.2并网模式下DER的技术要求
10.3独立型微电网和孤岛模式的并网型微电网中DER的技术要求11微电网中线路的技术要求
NB/T10148—2019
NB/T10148—2019
12微电网接人配电网的技术要求12.1概要
12.2接口保护
12.3微电网接地
12.4POC处的电能质量
13控制、保护、通信系统技术要求13.1
微电网控制
继电保护和自动保护装置
微电网通信
信息交互
14微电网项目评估
供电可靠性
14.3经济效益
14.4环境效益
微电网的可扩展性
微电网接人公共配电网
参考文献
图1微电网规划设计主要内容及总体框图图2单母线典型结构
图3分段母线典型结构
图4多层母线典型结构
图5独立型微电网典型结构
则》。
本部分为微电网系列标准中的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。NB/T10148—2019
本部分使用重新起草法修改采用IECTS62898-1：2017《微电网第1部分：微电网规划设计导本部分与IECTS62898-1:2017的技术性差异及其原因如下：关于规范性引用文件，本部分做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：·用修改采用的GB/T156代替IEC60038（见9.1)；?用修改采用的GB/T7260.1代替IEC62040-1（见13.2.1）；。用等同采用的GB/T16895（所有部分）代替IEC60364（所有部分）（见第11章和12.3.2）；。用等同采用的DL/T860（所有部分）代替IEC61850（所有部分）（见13.3.1)；·用等同采用的DL/T890（所有部分）代替IEC61970（所有部分）（见13.3.1)；。：用等同采用的DL/T1080（所有部分）代替IEC61968（所有部分）（见13.3.1）。-7.3负荷预测分类的注释中，为符合我国技术要求，删除短期、中期、长期负荷预测的具体时间尺度，说明该时间尺度将由负荷预测人员与规划设计人员共同决定。按国际标准要求修改图2～图5中断路器符号；为适应我国技术条件，删除主开关、接口开关的标志。
本部分做了如下编辑性修改：
规范性引用文件增加IECTS62786，原文有遗漏；—13.2.1第三自然段内容增加编号；删除资料性附录A～附录D。
本部分由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会（SAC/TC1)提出并归口。本部分起草单位：西安交通大学、中机生产力促进中心、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、西安博宇电气有限公司、国网江苏省电力公司电力科学研究院、南瑞集团有限公司、华北电力大学、金风科技北京天诚同创电气有限公司、北京西电华清科技有限公司、北京科诺伟业科技股份有限公司、福州大学。本部分主要起草人：别朝红、林雁翎、张苹、李更丰、陈志刚、吴鸣、刘军成、李强、李澍森、程军照、孟昭军、张建华、郑德化、孙浩、刘志文、许晓慧、周昶、卫三民、张东升、付勋波、樊晓磊、刘晶、张逸。1范围
第1部分：微电网规划设计导则
微电网
NB/T10148—2019
本部分给出了微电网规划设计导则。本部分中的微电网指的是包含中、低压负载和分布式能源(DistributedEnergyResources，DER)的交流电气系统。本部分不涉及直流微电网。微电网分为并网型微电网和独立型微电网。独立型微电网和公用电网没有电气连接：并网型微电网是电力系统的一个受控部分，可以运行于以下两种模式：并网模式；
孤岛模式。
本部分主要包括以下内容：
微电网应用范围、资源分析、发电预测、负荷预测；DER规划和微电网电力系统规划；对于DER、微电网接人配电网、微电网控制、保护和通信系统等的技术要求；微电网项目的评估。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T156标准电压（GB/T1562017，IEC60038：2009，MOD）GB/T7260.1不间断电源设备第1-1部分：操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求(GB/T7260.1—2008,IEC62040-1,MOD）GB/T16895（所有部分）：低压电气装置（IEC60364，IDT）DL/T860（所有部分）电力自动化通信网络和系统（IEC61850，IDT）DL/T890（所有部分）能量管理系统应用程序接口（IEC61970,IDT）DL/T1080（所有部分）：电力企业应用集成配电管理的系统接口（IEC61968,IDT）IEC60904（所有部分）光伏器件（Photovoltaicdevices）IEC61936（所有部分）交流1kV以上电力设施（Powerinstallationsexceeding1kVAC）IECTS62257（所有部分）农村电气化用小型可再生能源和混合系统的建议（Recommendationsfor small renewableenergyandhybrid systems forrural electrification)IECTS62749电能质量评估公用电网电能质量特性（Assessmentofpowerqualify-Characteristics of electricity suppliedbypublic networks)IECTS62786：2017分布式电源与电网互联技术要求（Distributedenergyresourcesconnectionwith thegrid)
IECTS62898-2:2018
3术语和定义
微电网第2部分：运行导则（Microgrids—Part2：Guidelinesforopera下列术语和定义适用于本文件。1
NB/T10148—2019
黑启动blackstart
电力系统停电后通过内部电源实现启动。[IEC60050-617.2009，定义617-04-24]］3.2
母线busbar
低阻抗导体，可以在其上分开的各点接人若于个电路注：在大多数情况下，母线由杆状导体构成。[GB/T2900.83—2008，定义151-12-30]3.3
变流器
converter
改变与电能相关的一个或几个特性的装置。注1：与电能相关的特性有：例如，电压、相数和题率（包括零题率）等注2：改写GB/T2900.83—2008，定义151-13-36。3.4
热电联产combinedheatandpower;CHP在发电的同时可生产有用的热能。注1：采用热电联产，多余的热可用于民用或工业用途。注2：改写IEC60050-602：1983，定义602-01-24。3.5
地earth
大地与接地极有电接触的部分，其电位不一定等于零。注：改写GB/T2900.73—2008，定义195-01-03。3.6
接地配置
earthingarrangement
系统、设施和装置的接地所包含的所有电气连接和设备。注：改写GB/T2900.73—2008，定义195-02-20。3.7
earthingconductor
接地导体
在系统、设施或装置的给定点与接地极或接地网之间提供导电通路或部分导电通路的导体。注：改写GB/T2900.73—2008，定义195-02-03。3.8
electromagneticcompatibilityEMC电磁兼容
设备或系统在电磁环境中能正常工作，且不对该环境中其他设备产生电磁干扰的能力。[IEC60050-161:1990定义161-01-07］3.9
distributed energyresources;DER分布式能源
接入中、低压电网的电源及具有发电模式的负载（例如，电力储能系统），及其相关的辅助部分、保护装置和连接设备。
注：改写IEC60050-617：2017，定义617-04-20。3.10
distributedgeneration
分布式发电
连接于配电网的多个/多种能源发电注：改写IEC60050-617：2017，定义617-04-09。2
配电网distributionnetwork
NB/T10148—2019
实现把电能从变电站分配到用户的公用电网，包括杆塔、变压器、断路器、继电器、隔离开关、配电线路等。
注：配电网标称电压等级一般最高为35kV。3.12
厂内耦合点in-plantpointofcoupling;IPC电网或设施中与特定负载最近的电气连接点，该连接点已有或者可以实现负载连接。注：IPC通常用于电磁兼容性评价。[1EC61000-2-4.2002,定义3.1.73.13
接口开关interfaceswitch
用于隔离配电网与微电网的开关（包括断路器、隔离开关、接触器）。3.14
可中断负荷interruptibleload
合同约定的可由电网运行人员中断有限时间的特定用户负荷。[IEC60050-603：1986，定义603-04-41]3.15
班岛island
与相联的电力系统的其他部分分离，但仍然保持带电运行的电力系统的一部分。注1：孤岛可能是自动保护装置动作造成的结果，也可能是有意操作的结果。注2：电源和负载可以是用户所有和（或）公共电网所有的。注3：改写GB/T2900.87—2011定义617-04-12。3.16
isolatedmicrogrid
独立型微电网
由多个分布式能源互相连接组成的本地电力系统，其电压为配电电压等级，暂时不能与更大公用电网进行连接。
注1：独立型微电网通常用于岛屿或者偏远农村的供电，注2：能和公用电网连接运行的微电网又称为并网型微电网。注3：改写IEC60050-617：2017定义617-04-23。3.17
lowvoltage;LV
用于配电的交流电力系统中1000V及以下的电压等级。[GB/T2900.50—2008，定义601-01-26]3.18
负荷预测loadforecast
对电网将来某一预期的负荷所作的估计。[GB/T2900.58—2008，定义603-01-04]3.19
负荷曲线
loadprofile
在给定的时间间隔内，供电电力随时间变化的曲线，以表示负荷的变动。[GB/T2900.87—2011，定义617-04-05]3
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总开关bZxz.net
mainswitch
与微电网并网点距离最近的开关，可以保护微电网不受内部故障的影响并有使微电网进人孤岛运行的功能。
mediumvoltage;MV
低压和高压之间的所有电压等级。注1：不同地区的中压与高压的范围有时会重叠。但中压可接受的上限一般在30kV和100kV之间，注2：改写IEC60050-601:1985，定义601-01-28。3.22
微电网microgrid
具有明确电气边界的多个分布式能源和负载互联形成的单一可控系统，既可运行于并网模式也可运行于孤岛模式。
注：这个定义既包括公用的配电微电网，也包括用户自有的微电网设施。[IEC60050-617:2017,定义617-04-22]3.23
microgrid energy management system微电网能量管理系统
对微电网中电源和负荷进行运行和控制的系统。[IEC60050-617:2017，定义617-04-25]3.24
并网点pointof connection;POC用户的电力设备与电力系统的连接参考点。注1：本部分中，并网点指的是微电网接人电力系统的点。注2：改写GB/T2900.87—2011，定义617-04-01。3.25
发电预测
generationforecast
微电网中对分布式能源输出功率在未来特定时间内进行的预测。3.26
fpowerquality
电能质量
在电力系统给定点上，电流和电压特性偏离基准技术参数的程度。注：在某些情况下，参数可能涉及电力系统的供电与连接到这些电力系统的负荷之间的兼容性。GB/T2900.872011，定义617-01-053.27
可靠性reliability
在给定条件下和给定时间间隔内，电力系统能够完成所要求的功能的概率。注1：可靠性描述电力系统在一个较长的时间周期内提供连续、充足、几乎不中断的供电服务的能力。注2；可靠性是电力系统设计与运行的总体目标。［GB/T2900.87—2011,定义617-01-01]3.28
可再生能源renewableenergy
能够持续补充且不会耗尽的一次能源。注1：可再生能源的例子：风能、太阳能、地热、水力。注2：化石燃料是不可再生的。
[GB/T2900.87—2011,定义617-04-11]4
安全性security
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电力系统在运行中发生异常的情况下，不致引起损失负荷、系统元件所受应力超过额定值、母线电压或系统频率超出充许范围、失稳、电压崩溃或相继跳闸等后果的能力。注1；这种能力可以用一个或几个合适的指标来度量。注2：这一概念通带用于大电力系统注3：在北美，这个概念一般仅针对失稳、电压崩溃和连锁跳闸等情况而言。[GB/T2900.87-—2011,定义617-01-02]］3.30
switch
在各端子间改变电连接状态的器件。[GB/T2900.83—2008，定义151-12-22]］3.31
低频减载under-frequencyloadshedding；UFLS频率过低时，为维持功率平衡而对一部分预先选定的负荷停止供电。3.32
低压减载under-voltageloadshedding；UVLS电压过低时，为维持功率平衡而对一部分预先选定的负荷停止供电。4总则
4.1概要
并网型微电网的目的是提高用户供电可靠性，优化利用本地电源；而独立型微电网主要解决公共配电网尚未建立的偏远地区的供电问题。因此，在微电网的规划设计阶段，调研其目的和用户需求至关重要。
微电网规划设计的主要任务是评估当地能源资源，确定微电网架构及DER的连接要求。因为大多数微电网不需要从零开始设计，在规划设计阶段，规划人员应考虑到当地的负荷曲线及特性、能源需求和现有的供电配置设施。微电网规划设计方案应足够灵活，以满足当前需要以及未来需求的发展。需要事先明确微电网的应用范围。用例法可明确微电网的应用范围，协助微电网系统的优化规划。本部分将给出微电网内部规划设计和外部连接的详细要求，并给出微电网的规划设计的步骤。4.2前期研究
在进行微电网规划前，应开展前期研究，了解当地需求并进行技术评估。需要搜集的信息包括：资源分析，包括可再生能源、储能、化石能源、现有的能源供应及其可调节性；a)
b）负荷曲线及负荷特性，例如，负荷可调度性及未来需求；现场调研，包括无功补偿的位置、容量和结构，调压装置、电抗器、变压器、保护装置与解列装c)
置等；
d）当地配电网的系统参数；
e）未来系统扩容发展的可能性。4.3微电网规划设计总体框图
图1是微电网规划设计主要内容及总体框图。5
NB/T10148—2019
5微电网的目标与应用
5.1微电网应用分类
微电网的目标与应用
资源分析与发电预测
负荷预副
分布式能源规划
微电网规划
前期研究
第5章~第7章
系统规划
第8章、第9章
技术要求
第10章~第13章
微电网中分布式能源的技术要求微电网中线路的技术要求
微电网接入配电网的技术要求
控制、保护、通信系统技术要求微电网项目评估
第14章
微电网可靠性、经济效益、环境效益、可扩展性评估、微电网接入公共配电网
图1：
微电网规划设计主要内容及总体框图用户对微电网有不同的要求，包括更高的供电可靠性、经济性和事故抵御能力等。微电网的典型应用案例场景包括：
a）微电网可以通过孤岛运行模式，保障微电网内所有或部分负荷用电的可靠性：1）与公共配电网相联的微电网，例如，一个校园，一个活动中心等；特定设施中的微电网，例如，一个用户自建的微电网、一个军事基地、一家医院等。2）
以提高供电经济性为目的，为偏远地区供电的微电网，例如，偏远农村、海岛等地建立的独立型b）
微电网：
以降低用户在并网运行模式时的用电成本为目的的微电网，可通过优化储能设备、可调度负荷)
及可调度的电源等，为公共配电网提供辅助服务；提高防灾减灾能力的微电网，可优化储能设备、可调度负荷及可调度的电源等，该种微电网一d)
般建于灾害频发地区或有重要负荷的地区。在规划设计阶段，应根据微电网是否能够接人公共配电网、当地DER特点、负荷特性等，将其设计为并网型或独立型微电网。决定性因素还包括用户对环境保护、电能质量、供电可靠性、经济性的要求。规划人员可针对微电网不同建设目的和需求进行不同的规划方案设计。但是两种类型的微电网都应满足本部分中的技术要求。
5.2并网型微电网的应用
NB/T10148-2019
并网型微电网通过并网点（pointofconnection，POC)接入配电网，可运行在并网模式或孤岛模式，应配有必要的储能装置，必要时可配置可调度的发电单元。并网型微电网强调包括可再生能源在内的当地资源的利用，装设储能装置，保证孤岛运行模式下为重要负荷在规定时间内持续供电。并网型微电网的微电网能量管理系统应密切跟踪当地发电成本以及电网实时电价，实现最经济运行。
并网型微电网应能够实现不同运行模式之间的无缝、安全切换，同时在孤岛运行模式下仍然能够为关键负荷供电。此类微电网系统中应装有提高电能质量和供电可靠性的相关装置，以及滤波器、无功补偿装置等。
5.3独立型微电网的应用
独立型微电网不与配电网相联，因此一直运行在孤岛模式。独立型微电网的建设目标是无论当地用于发电的可再生能源是否充足，都能够为负荷提供连续、可靠的供电。因此，此类微电网应包含必要的储能装置和可调度的DER。
独立型微电网需要通过调节发电机、储能系统及可控负荷来保持功率平衡。微电网规划设计阶段，应根据经济性来决定，是否装配大容量的电力储能装置还是定期的进行燃料运输补充。还应考虑独立型微电网的可扩展性，扩展手段包括扩大该微电网的范围或者与其他微电网互联。
6资源分析与发电预测
6.1资源分析
6.1.1概要
微电网规划设计的第一步是正确认识当地能源的发电潜力和特点。应首先分析不可调度资源，其次对可调度资源展开分析。不可调度资源大部分是可再生能源，包括太阳能和风能等；可调度资源包括生物质能、热电联产（CHP）、火力发电、储能系统等。在前期研究阶段，应收集历史气象资料、地理环境特征及可用的施工场地信息等。也可采用最先进的现场评估技术来预测能源利用的潜力。6.1.2不可调度资源分析
6.1.2.1太阳能资源分析
太阳能资源的分析需要基于月度、年度的太阳能辐射和日照强度数据，并结合地区气候条件、太阳能辐射和日照强度的年度变化进行分析。评估太阳能资源的指标应能够表明太阳能的丰富程度和稳定性。
对于光伏发电，应采用总太阳能辐射量作为评估太阳能资源丰富度的指标。对于光热发电，应采用垂直于入射光的平面上的直接辐射量作为评估太阳能资源丰富度的指标。太阳能资源和光伏发电单元的分析和设计应遵循IEC60904（所有部分）的要求。6.1.2.2风资源分析
为了进行风资源分析，应在可能的风电机组安装地点，收集月度以及年度风况数据。应纳人评价标准的因素包括：风功率密度、风速、风向、风速波动、瑞流强度等气象因素。7
NB/T10148—2019
6.1.2.3其他不可调度资源的分析应根据相关标准和程序来评估其他不可调度资源，如潮汐能和波浪能等，并应确定其最大可用容量。
6.1.2.4不可调度资源发电机组的选择在技术先进和运行可靠的基础上，应根据当地自然环境、工程地质条件、场地利用状况、设备供应等因素来选择不可调度资源发电机组，并应确定其最大可用容量。6.1.3可调度资源的分析
对于可调度的可再生能源（如生物质能、水能和地热能），可采用类似于不可调度资源的分析方法。例如，利用生物质能发电，微电网规划设计人员应评估原料日、月、年的可用量。对可调度的火电机组规划也应评估燃料可用量、燃料成本、运输成本及对环境的影响。6.2发电预测
6.2.1概要
DER发电预测是微电网规划设计和运行的基础。以历史气象监测数据和天气预报数据为输人数据，发电预测模型可预测不同时间尺度的发电功率。注：发电预测一般可以分为超短期（若干秒至若干分钟）、短期（若干小时，最多为72h)和长期（若干天、星期、年）的功率预测。不同时间尺度的精确定义将由预测服务的供应商、微电网规划设计人员来决定。需要收集的信息应包括但不限于以下内容：a）发电机组可安装范围、系统容量、组件类型、变流器类型；b）发电机组尺寸和数量；
e）发电机组特性曲线；
d）气象站的经度、纬度、海拔和坐标信息。需要收集的历史监测数据应包括但不限于以下内容：a）水平辐射度、直接辐射度、散射辐射度、环境温度、相对湿度、气压、风速和风向；b）发电机组的输出功率、变流器工作条件、发电机组的故障记录。需要收集的天气预报数据一般应包括下列内容：a）太阳能水平辐射度、太阳能水平散射辐照度、垂直于人射光的直接辐射度；b）风速、风向、温度、相对湿度、气压、云层厚度和降雨量等。6.2.2技术要求
应提出多种预测方案，并从中选择最适合的方案来建模和预测发电量。数据处理时允许对明显偏离的数据进行剔除。需要评估预测曲线的误差，并给出一定置信水平下的误差范围。
6.2.3数据处理
6.2.3.1数据合理性的检验
数据合理性检验应包括：
a）对发电功率和测量系统进行越限检验，可手动设置限值范围；b）对发电功率的变化率进行检验，可手动设置变化率限值；8
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