微電網(Micro-grid，microgrid)，也稱微網，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可與外部電網并網運行，也可以孤立運行。

微電網是相對傳統(tǒng)大電網的一個概念。美國、歐洲等國家和地區(qū)對微電網的定義也不盡相同。1)美國對微電網的定義：微電網是一種由負荷和微電源共同組成的系統(tǒng)，其內部電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，并提供必要的控制;當微電網與主網因為故障突然解列時，微電網還能夠維持對自身內部的電能供應，直到故障排除。2)歐洲對微電網的定義：利用一次能源，使用微型電源，分為不可控、部分可控和全控三種，并可冷、熱、電三聯(lián)供;配有儲能裝置，使用電力電子裝置進行能量調節(jié)。

微電網各元件技術參數及經濟性尚處研究試驗階段，是新型電力系統(tǒng)研究的重要內容。其綜合了分布式發(fā)電、新型電力電子、儲能和可再生能源等技術，其主要組成部分包括微電源(分布式電源)、儲能裝置、負荷和中心控制系統(tǒng)等，具有自治、穩(wěn)定、兼容、靈活的特點。微電網有并網和自治兩種運行方式，并網運行時可由外部電網和內部分布式電源聯(lián)合向負荷供電，當外部電網出現故障或存在電能質量問題時，可由微電網中心控制系統(tǒng)控制微電網與主網斷開實現自治運行，即僅由內部分布式電源給負荷供電，當故障解除后，微電網重新恢復并網運行。

然而，微電網自身的可靠性水平及微電網接入配電系統(tǒng)后對系統(tǒng)可靠性影響等問題，已引起電力科研工作者的密切關注，但進入實質研究階段的卻不多，尤其是關于微電網自身的可靠性評估的研究，目前在國內外還很鮮見。本文對含微電網的配電系統(tǒng)可靠性評估進行了探索，下面對此作簡要介紹。

2 含微電網的新型配電系統(tǒng)可靠性評估

隨著微電網的接入，傳統(tǒng)的單電源輻射狀配電網變成了一個遍布電源和負荷的多電源新型配電網，改變了配電網輻射狀的結構，增加了配電網潮流的不確定性。同時，微電網中分布式電源的輸出功率具有隨機性和間歇性。這些問題對系統(tǒng)的運行和控制產生了一系列的影響，也給含微電網的配電系統(tǒng)可靠性評估帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此，配電系統(tǒng)可靠性的評估理論與方法也將隨之產生變革。本文對含微電網的配電系統(tǒng)可靠性評估研究如下：

1)分布式電源的可靠性評估模型

與傳統(tǒng)電源相比，分布式發(fā)電具有一次能源多樣性、接入位置和運行方式靈活、電源出力特性不同等特征，且風電、光伏等主要分布式電源具有明顯的間歇性、隨機性等特點。因此，各類型分布式電源的建模是對含分布式電源的配電系統(tǒng)進行可靠性評估的首要問題。

針對風電、光伏等間歇、隨機性分布式電源建模的研究較多。常用方法是將分布式電源等效為常規(guī)電源進行處理，建立分布式電源的多狀態(tài)概率模型。實際風電機組、光伏電池的出力隨風速、日照強度等因素實時變化，幅值從零到額定值之間不斷隨機變化。通過多狀態(tài)概率模型將出力連續(xù)變化的風電機組等效為離散的多狀態(tài)發(fā)電機模型，以便于利用模擬法或解析法計算系統(tǒng)可靠性指標。

同樣地，可應用該思想可建立計及控制策略的儲能設備可靠性模型。

2)分布式電源孤島劃分

當主網發(fā)生故障或者安全穩(wěn)定運行需要時，微電網能進入孤島運行狀態(tài)，該模式對孤島內負荷點供電可靠性有重要影響，但孤島的劃分需要考慮分布式電源功率輸出的隨機性、負荷的不確定性以及保護配置等因素的影響。

目前，常用的孤島劃分策略僅簡單地考慮微電網中分布式電源與負荷的功率平衡。實際上，孤島運行中還需考慮微電源功率捕捉技術、控制技術、運行狀態(tài)的平滑過渡、電源出力隨機性等因素。

3)負荷及元件可靠性參數的不確定性

負荷的特性對可靠性評估有著重要的影響，傳統(tǒng)可靠性評估中往往將負荷處理為定值，取平均負荷或者尖峰負荷;對于元件的可靠性參數，也常根據一定的函數分布取相應的期望值。分布式電源加入配電網后，確定性的負荷和元件參數將無法適應分布式電源的動態(tài)特性，尤其在孤島運行方式下，負荷特性的研究對孤島安全穩(wěn)定運行尤為重要?，F有研究中，對負荷的隨機波動，大都采用統(tǒng)計學或啟發(fā)式的預測方法進行處理，其依賴于負荷的歷史數據。隨著微電網