在全球能源危机日益严峻的背景下，新能源技术的快速发展为解决传统能源短缺和环境污染问题提供了新的思路。微电网技术作为新能源技术的重要组成部分，以其独特的优势和广泛的应用前景，正逐渐成为能源管理领域的研究热点。本文将从专业角度介绍微电网的背景、需求、系统组成、应用场景以及能量管理系统，旨在为读者提供一个全面而深入的微电网知识框架。

一、背景与需求

随着全球能源危机的加剧和新能源技术的兴起，微电网技术应运而生。微电网是一种小型发配电系统，能够实现自我控制、保护和管理，有效整合分布式电源、储能装置、能量转换装置以及相关负荷。它不仅能够提高能源利用效率，还能增强电力系统的可靠性和灵活性。在当前电力市场机制不断完善、电价波动加大的背景下，微电网技术为企业降低用电成本、提高能源安全提供了新的解决方案。

二、微电网系统及应用场景

微电网系统主要由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷和监控保护装置组成。根据运行模式的不同，微电网可分为并网型和离网型。并网型微电网既可以与外部电网连接运行，也可以独立运行；离网型微电网则不与外部电网联网，实现电能自发自用。微电网的应用场景广泛，包括孤岛、边远地区、大电网较弱区以及需求较高的园区等，能够有效解决偏远地区用电问题，提高供电可靠性，保证关键负荷供电。

包含微电网组成、微电网的运行模式、组成设备和应用场景等。

微电网系统组成

由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。

分类：

并网型：既可以与外部电网连接运行，也支持离网独立运行，以并网为主。

离网型：不与外部电网联网，实现电能自发自用，功率平衡微电网。

微电网--光伏

微电网--风电

风力发电机组将风能转换为交流电能，风力发电机输出的幅值、频率均不稳定的交流电，经过控制器整流成直流电后输出给逆变电源，由逆变电源转换成幅值、频率均稳定的交流电，经过电度表计量后，直接馈入直流电逆变为 AC380V、50Hz的三相交流电

（1）风力机组部分：捕获风能并将风能转化为交变电能；包括风力发电机组、塔架、地基、线缆等。

（2）并网控制部分： 控制风机系统的安全正常运行，内置整流模块输出直流电能，并对输出最高电压进行限制，保护后端逆变器；包括并网控制器、泄荷器、线缆等。

（3）逆变部分：将控制器输出的直流电逆变成交流电并将能量馈入电网，带升压变隔离；包括并网逆变器、线缆等。

（4）卸荷部分：实现智能控制风力发电机进行刹车停机，确保风力发电机在异常工况下的安全。

微电网--储能

电池系统是储能系统实现电能存储和释放主要载体，通过电池单体的串/并联可实现电池系统容量的扩大，即大容量电池系统。其成组方式：先由多个电池单体经串/并联后形成电池模块（BatteryModule，BM），再将多个电池模块串联成电池串，最后由多个电池串经并联而成。

主要功能：

一是两种不同工作模式下（并/离网模式）对电池系统的充放电功能，并实现两种工作模式的切换；

二是通过控制策略为系统提供双向可控的有功、无功功率，实现系统有功、无功功率平衡；

三是通过相关控制策略实现系统高级应用功能，如黑启动、削峰填谷、功率平滑、低电压穿越等；

四是根据PCS拓扑结构（如单级AC/DC、双级AC/DC+DC/DC、单级并联、双级并联、级联多电平结构等），通过相关控制策略实现对电池系统电压和荷电状态的均衡管理等

电池管理系统包含储能电池监控和电池管理系统两大部分，每套系统包含电池监测电路(CSC）、从电池管理单元(SBMU)、主电池管理单元(MBMU)、高压线路控制单元、储能柜预充电（并联）线路、高压检测单元、热管理单元、电流检测单元、急停系统、以及电池监控系统（PC）等。

 储能系统多基于磷酸铁锂电池储能技术，磷酸铁锂电池具备安全可靠、放电深度和充放电倍率高等优势。电池单元采用模块化设计，采用标准20/40英尺集装箱，集装箱内具有空调、温控、消防、照明等保护系统，确保电池系统具有转换效率及运作性能，同时具有安全可靠的保护措施。

微电网--工商业储能

应用场景

工商业储能系统作为微电网技术的重要组成部分，其应用前景广阔，主要体现在以下几个方面：

1 能源成本管理：随着电力市场机制的完善和电价的波动，工商业用户面临着日益增长的网络安全和成本控制挑战。储能系统能够通过峰谷电价差异实现经济调度，即在电价低谷时段充电，在电价高峰时段放电，从而降低用电成本。此外，储能系统还能帮助企业减少因电力需求波动而产生的额外费用，如需量电费。

2 提高供电可靠性：工商业用户对电力供应的连续性和稳定性要求极高。储能系统能够在电网故障或突发事件时提供紧急备用电源，确保关键负荷的持续供电，减少生产中断的风险，提高企业的运营效率和市场竞争力。

3  促进新能源消纳：随着分布式光伏、风电等新能源在工商业领域的广泛应用，储能系统能够有效解决新能源发电的间歇性和不确定性问题。通过储能系统的充放电控制，可以实现新能源发电的高效利用和平滑输出，减少弃光弃风现象，促进新能源的消纳。

4 参与电力市场交易：随着电力市场的逐步开放，工商业储能系统可以通过负荷聚合商、虚拟电厂等形式参与电力市场交易，如参与需求响应、辅助服务市场等，为企业带来额外的经济收益。

安科瑞企业微电网能量管理系统

安科瑞2000MG微电网能量管理系统是安科瑞电气股份有限公司针对微电网领域开发的一套综合管理平台，旨在实现微电网的高效、安全、经济和低碳运行。该系统通过集成先进的监测、分析、控制和通信技术，将企业内部的源（发电测）、网（电网）、荷（负荷）、储（储能系统）、充（充电设施）等关键节点有效聚合，形成一个智能化的微电网管理系统。

采用模块化设计，包括数据采集层、数据处理层、应用层和展示层。数据采集层负责收集微电网内部各个节点的实时数据；数据处理层进行数据分析和处理，实现智能控制策略的生成；应用层负责执行具体的控制指令；展示层则提供直观的人机交互界面。

通过先进的控制、计量、通信等技术，将分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车、电能路由器聚合在一起；平台根据最新的电网价格、用电负荷、电网调度指令等情况，灵活调整微电网控制策略并下发给储能、充电桩、逆变器等系统与设备，保证企业微电网始终安全、可靠、节约、高效、经济、低碳的运行。

Acrel-2000MG微电网能量管理系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理和高级控制，满足微电网运行监视全面化、安全分析智能化、调整控制前瞻化、全景分析动态化的需求，完成不同目标下光储充资源之间的灵活互动与经济优化运行，实现能源效益、经济效益和环境效益最大化。

主要功能：

实时监测；

能耗分析；

智能预测；

协调控制；

经济调度；

需求响应。

系统特点：

平滑功率输出，提升绿电使用率；

削峰填谷、谷电利用，提高经济性；

降低充电设备对局部电网的冲击；

降低站内配电变压器容量；

实现源荷最高匹配效能。

多种协议

支持多种规约协议，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方协议定制等。

多种通讯方式

支持多种通信方式：串口、网口、WIFI、4G。

通信管理

提供通信通道配置、通信参数设定、通信运行监视和管理等。提供规约调试的工具，可监视收发原码、报文解析、通道状态等。

智能策略 

系统支持自定义控制策略，如削峰填谷、需量控制、动态扩容、后备电源、平抑波动、有序充电、逆功率保护等策略，保障用户的经济性与安全性。

全量监控

覆盖传统EMS盲区，可接入多种协议和不同厂家设备实现统一监制，实现环境、安防、消防、视频监控、电能质量、计量、继电保护等多系统和设备的全量接入。

Acrel-2000MG企业储能能量监测系统

微电网能量管理系统包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷情况，体现系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、告警信息、收益、环境等。

配套产品

储能产品

充电设备

智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能，如运行状态监测、故障状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。

智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能，可将计量信息通过RS485分别上传给充电桩智能控制器和网络运营平台。

云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等。

保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护和漏电保护等功能。

远程升级：具备完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级。

适配车型：所有符合GB/T 20234.2-2015国标的电动汽车，适应不同车型的不同功率。

案例分享

安科瑞2000MG微电网能量管理系统是一套集成了先进技术的综合管理平台，它通过高效的数据采集、处理、分析和控制，实现了微电网的安全、可靠、经济和低碳运行。该系统不仅提升了企业的能源管理水平，还有助于推动新能源的广泛应用和电力系统的智能化发展。随着技术的不断进步和市场的深入发展，安科瑞2000MG系统将在未来的微电网领域发挥更加重要的作用。