1. 研究目的与意义
为了解决环境问题和能源制约问题，近年来风力发电、光伏发电等新能源发电发展迅速，装机容量快速上升。新能源普遍具有能量密度低、分布广、间歇性和波动性强等特点，大规模风电或光伏接入系统会引起调频问题、调峰问题、电力电量消纳问题和系统潮流大幅变化等问题。这些可再生能源的主要利用形式为分布式发电系统，该系统的发电利用率、可靠性非常高，并且对周围环境的影响很小。为了能充分发挥各种分布式电源的效能，一种主流的解决方式为以微电网的形式将它们组合起来。微电网以DG为基础，将储能系统(energy storage system，ESS)、控制装置及负荷紧密联系在一起。储能作为微电网中不可或缺的装置，可以有效改善新能源出力的随机波动性，提高系统稳定性和可靠性。本课题拟对微电源的可靠性模型、微电网可靠性评价指标、微电网可靠性评估方法等内容进行研究，并进一步讨论储能运行策略对微电网可靠性的影响，以便为微电网的规划设计和运行策略制定提供参考依据。
2. 课题关键问题和重难点
(1)微电网的发电主要为光伏发电何风力发电等新能源，由于风速和光福射的随机性使得风电场和光伏电站的输出功率是波动的，从而使得整个系统的潮流的分布发生极大的变化，所以新能源发电的建模是一大问题；
(2)储能装置可以有效改善新能源出力的随机波动性，提高系统稳定性和可靠性，从而提高系统对新能源的消纳能力，更合理的储能系统的建模会影响整个系统可靠性评估的准确性；但是储能运行策略有多种，不同的储能运行策略对微电网可靠性的影响需要分别具体研究。
(3)传统的对于光伏、风力等新能源的建模过去的文献有很多研究，对于微电网可靠性的建模文献也有很多，但是结合储能运行策略对微电网可靠性的研究较少。
3. 国内外研究现状（文献综述）
所谓微电网[1]，是一个由分布式发电单元、储能系统、电力电子装置、二次系统等多种元素组成的、拥有并网和离网两种运行模式的自治系统。与配电系统不同，微电网并不单纯是众多不可控的分布式电源，而是一个可控单元。站在用户的立场，微电网的最大的优势在于其自治性，能够实现特定用户高供电可靠性或高电能质量的需要。站在电网的立场，微电网最大的优势在于其可控性，对促进分布式电源（特别是清洁、可再生能源）的占有率和效率大有裨益，而且还能够更加充分地使用电网中的设备，并延缓电网的扩建升级。不仅如此，从环境友好的角度来看，微电网还能够降低包括温室气体在内的大量污染物的排放，以及废热造成的热污染。微电网一般是由多条辐射状馈线和负载群组成，辐射状配电网通过固态转换开关（Static Transfer Switch）在公共耦合点（Point of common coupling）与主干配电系统相连。每条馈线具有断路器和潮流控制器。 能源来源主要为可再生能源；发电系统类型可为微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、太阳能电池、风力发电机、生物质能等；系统容量为20 kW-10 MW；网内的用户配电电压等级为380 V，或者包括10.5 kV；如与外部电网进行能量交换，电压等级由微电网的具体应用等情况而定。
微电网的使用模式有离网型微网[2]、并网型微网[5]、多微网系统[7]、微网群[8]。以分布式电源为基础的微网，可以灵活地在并网与孤岛模式[3]下切换，从而保证重要负荷的供电可靠性。在海岛或电网建设难以到达的偏远地区，微网凭借其独立组网、自治运行等特点，持续稳定地为网内负荷提供电能，实现离网运行,这是离网型微网。微网是一个包含分布式电源、负荷、储能系统的可控整体，接入配电网，构成并网型微网。随着微网大量增多，一定区域内多个邻近微网因互联互供所需将形成多微网系统，如何管理多微网系统成为解决微网规模化应用的关键。多微网系统较早在国外受到关注，并将其作为微网向智能电网发展的过渡模式。微网群是微电网发學到一定阶段的产物，它既能与主网并网运行，也能脱离配电网独立运行。
文献[4]建立了对于离网型微电网的可靠性评估方法，文献[6]建立了基于时序模拟的并网型微网可靠性评估方法，文献[8]考虑了调度策略优化的微网群可靠性评估。基于元件参数的特定概率分布，文献[12]将可靠性指标以概率密度的形式表示。文献[13]巧出了一种元件短期停运模型，并应用于微电网可靠性计算。文献[14]利用马尔可夫割集法，考虑天气影响，建立基于元件动态故障率模型的输电和配电系统可靠性模型进行评估。
4. 研究方案
1.更深入的了解微电网，分析微网的定义、组成结构、控制运行等，研究储能运行策略不同对系统消纳能力的影响总结传统评估中的各种常用指标，整理归纳比较典型的可靠性评估方法。
2.研究新能源发电的出力特点，归纳整理一些传统微电源例如风力发电、光伏发电可靠性建模。
3.研究微电网功能特性，归纳整理一些传统微电网可靠性建模。
5. 工作计划
第1~2周：检索文献、广泛阅读文献，撰写开题报告；
第3周：完成外文文献翻译，撰写论文提纲；
第4~5周：掌握微电网的概念和建模方法；
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