什么是微电网能量管理平台？

安科瑞徐赟杰

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01微电网概述

一、什么是微电网

微电网，亦称为微网，是一个由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的自治电力系统。它具备完整的发电、配电和用电功能，既能够与大电网并网运行，也能在孤立状态下独立运行。通过先进的控制方式和电力电子装置，微电网将各类分布式电源和负荷有效集成，形成了一个可控的负荷单元。

二、微电网的组成与分类

微电网的组成元素丰富多样，包括光伏发电、风力发电、微型燃气轮机、燃料电池等分布式电源，以及电池、超级电容等储能装置。

根据分类标准，微电网可分为独立型和并网型两大类。

独立型微电网独立于外部电网，适用于偏远地区或特殊场合；并网型微电网则与外部电网紧密相连，能够在并网与离网之间灵活切换。

此外，根据具体的网络结构，微电网还可细分为直流微电网、交流微电网、交直流混合微电网、中压配电支线微电网以及低压微电网等多种类型。

三、微电网有什么用

微电网在提高供电可靠性方面发挥着重要作用。当主电网发生故障时，微电网能够迅速切换为孤岛运行模式，确保重要用户的电力供应不间断。同时，微电网的开发和延伸为分布式电源与可再生能源的大规模接入提供了有力支撑，实现了对负荷多种能源形式的高可靠供给。此外，微电网还是实现主动式配电网的有效途径，推动了传统电网向智能电网的转型。

四、微电网应用场景

微电网的应用场景广泛，包括偏远地区、海岛、城市社区、工业园区等。例如，在中国，偏远地区如西藏、青海等地已经建设了一批微电网工程，解决了当地的供电问题。海岛地区如浙江南麂岛、广东珠海市东澳岛等也通过建设微电网实现了新能源的利用和供电保障。

02微电网能量管理系统

1.发展背景：

在全球不可再生能源稀缺的背景下各个国家都在大力发展可再生能源，因此光伏行业应需而生且迅速发展了起来。能源转型中的光伏储能是指将光伏发电与储能技术相结合，以解决太阳能发电的间歇性和不稳定性问题，实现更稳定、可靠的能源供应。随着技术进步，未来发展方向包括提高光伏电池的效率、延长储能系统的使用寿命、降低系统成本以及研发新型光伏储能技术等。

2.光伏储能系统构建：

光伏发电组件：利用光电效应将太阳光能转化为电能，是系统的核心部件，产生直流电。

逆变器：由于多数家庭和工业设备使用交流电，逆变器将光伏发电组件产生的直流电转换为交流电，以供应电网或所需设备。

储能设备：用于储存电能，常见的有锂离子电池、钠硫电池、超级电容器等，可在夜间、阴天或能源需求高峰期提供电能。

能量管理系统（EMS）：是智能系统，用于监控和控制光伏储能系统的运行，能根据能源需求和供应情况，调整储能设备的充放电速率，优化能源使用。

智能控制：通常配备智能控制算法，大程度地利用可用太阳能，并在需要时自动切换到储存的电能。

3.安科瑞微电网能量管理系统在光伏储能行业应用：

安科瑞微电网能量管理系统Acrel-2000MG满足光伏系统、储能系统等设备的接入，进行全天候数据采集分析，监视光伏、储能、等系统的运行状态及健康状况，是一个集监控、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，促进可再生能源利用，削峰填谷、平滑负荷，提高电网运行稳定性与设备运行效率、降低供电成本，为企业微电网提供安全、可靠、经济运行全新的解决方案。

并网系统：

离网系统：

4.安科瑞微电网能量管理系统功能：

1.实现微电网光伏、风电、储能、负荷、充电桩、环境数据的采集、监测、可视化展示、异常告警收益统计等功能。

2.实现光伏组件、逆变器、PCS、BMS、充电桩等设备的发电、用电、充放电的状态监控，并支持事件查询、统计报表等功能。

3.实现光伏短时和超短时功率预测，并经进行误差分析，同时对微电网内所有负荷，基于历史负荷数据，通过大数据分析算法，预测负荷功率曲线。

4.协同光伏、风电、储能、负载等多种能源主体动态规划智能策略，实现储能、光伏协调控制，比如计划曲线、削峰填谷、防逆流、新能源消纳、需量控制等。

5.根据光伏与负荷功率预测结果，结合分时电价电网交互功率、储能状态及约束条件，以用电成本最低为目标，建立经济调度模型，采用深度学习算法解析微电网运行功率计划，系统通过将功率计划进行分解，实现对光伏、储能使用。

6.具备微电网能耗及效益分析、微电网经济运行分析、多维度电量分析，并为智能化运维提供依据。

5.安科瑞微电网能量管理系统硬件配置：

在算法和模型（如模糊控制、神经网络控制、模型预测控制等）中不断地摸索，以实现对微电网的智能化控制和优化调度。这些智能控制算法能够根据复杂多变的实际情况，快速准确地做出决策和控制指令，以适应不同的运行场景和需求，并通过稳定、快速、可靠的通信技术来确保能量管理系统能够实时获取各设备状态信息并下达控制指令的基础。随着物联网技术的发展，各种新型通信技术不断应用于微电网领域，如5G通信技术，其低时延、高带宽的特点能够更好地满足微电网对通信的要求，提高系统的实时性和可靠性。

6.安科瑞微电网能量管理系统应用场景：

分布式能源系统：在工业园区、商业区、居民区等区域，建设分布式光伏储能微电网，可以实现本地能源的自产自销和自给自足，减少对传统电网的依赖，提高能源供应的可靠性和稳定性，同时降低能源成本。

偏远地区供电：在偏远山区、海岛等远离主电网的地区，光伏储能微电网可以作为独立的供电系统，解决当地的用电问题。通过合理配置光伏板和储能电池，能够充分利用当地的太阳能资源，实现稳定的电力供应，改善当地居民的生活条件。

智能建筑：将光伏储能微电网与智能建筑相结合，实现建筑的能源自给和智能化管理。例如，在建筑物屋顶安装光伏板，利用储能系统存储多余电能，为建筑物内的照明、空调、电梯等设备供电，提高建筑的能源利用效率和环保性能。

审核编辑 黄宇