在全球能源危機日益嚴峻的背景下，新能源技術的快速發展為解決傳統能源短缺和環境污染問題提供了新的思路。微電網技術作為新能源技術的重要組成部分，以其獨特的優勢和廣泛的應用前景，正逐漸成為能源管理領域的研究熱點。本文將從專業角度介紹微電網的背景、需求、系統組成、應用場景以及能量管理系統，旨在為讀者提供一個全面而深入的微電網知識框架。
一、背景與需求
隨著全球能源危機的加劇和新能源技術的興起，微電網技術應運而生。微電網是一種小型發配電系統，能夠實現自我控制、保護和管理，有效整合分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置以及相關負荷。它不僅能夠提高能源利用效率，還能增強電力系統的可靠性和靈活性。在當前電力市場機制不斷完善、電價波動加大的背景下，微電網技術為企業降低用電成本、提高能源安全提供了新的解決方案。
二、微電網系統及應用場景
微電網系統主要由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷和監控保護裝置組成。根據運行模式的不同，微電網可分為并網型和離網型。并網型微電網既可以與外部電網連接運行，也可以獨立運行；離網型微電網則不與外部電網聯網，實現電能自發自用。微電網的應用場景廣泛，包括孤島、邊遠地區、大電網較弱區以及需求較高的園區等，能夠有效解決偏遠地區用電問題，提高供電可靠性，保證關鍵負荷供電。
包含微電網組成、微電網的運行模式、組成設備和應用場景等。
微電網系統組成
由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。
分類：
并網型：既可以與外部電網連接運行，也支持離網獨立運行，以并網為主。
離網型：不與外部電網聯網，實現電能自發自用，功率平衡微電網。
微電網--光伏
微電網--風電
風力發電機組將風能轉換為交流電能，風力發電機輸出的幅值、頻率均不穩定的交流電，經過控制器整流成直流電后輸出給逆變電源，由逆變電源轉換成幅值、頻率均穩定的交流電，經過電度表計量后，直接饋入直流電逆變為 AC380V、50Hz的三相交流電
（1）風力機組部分：捕獲風能并將風能轉化為交變電能；包括風力發電機組、塔架、地基、線纜等。
（2）并網控制部分： 控制風機系統的安全正常運行，內置整流模塊輸出直流電能，并對輸出極值電壓進行限制，保護后端逆變器；包括并網控制器、泄荷器、線纜等。
（3）逆變部分：將控制器輸出的直流電逆變成交流電并將能量饋入電網，帶升壓變隔離；包括并網逆變器、線纜等。
（4）卸荷部分：實現智能控制風力發電機進行剎車停機，確保風力發電機在異常工況下的安全。
微電網--儲能
電池系統是儲能系統實現電能存儲和釋放主要載體，通過電池單體的串/并聯可實現電池系統容量的擴大，即大容量電池系統。其成組方式：先由多個電池單體經串/并聯后形成電池模塊（BatteryModule，BM），再將多個電池模塊串聯成電池串，最后由多個電池串經并聯而成。
主要功能：
一是兩種不同工作模式下（并/離網模式）對電池系統的充放電功能，并實現兩種工作模式的切換；
二是通過控制策略為系統提供雙向可控的有功、無功功率，實現系統有功、無功功率平衡；
三是通過相關控制策略實現系統高級應用功能，如黑啟動、削峰填谷、功率平滑、低電壓穿越等；
四是根據PCS拓撲結構（如單級AC/DC、雙級AC/DC+DC/DC、單級并聯、雙級并聯、級聯多電平結構等），通過相關控制策略實現對電池系統電壓和荷電狀態的均衡管理等
電池管理系統包含儲能電池監控和電池管理系統兩大部分，每套系統包含電池監測電路(CSC）、從電池管理單元(SBMU)、主電池管理單元(MBMU)、高壓線路控制單元、儲能柜預充電（并聯）線路、高壓檢測單元、熱管理單元、電流檢測單元、急停系統、以及電池監控系統（PC）等。
儲能系統多基于磷酸鐵鋰電池儲能技術，磷酸鐵鋰電池具備安全可靠、放電深度和充放電倍率高等優勢。電池單元采用模塊化設計，采用標準20/40英尺集裝箱，集裝箱內具有空調、溫控、消防、照明等保護系統，確保電池系統具有轉換效率及運作性能，同時具有安全可靠的保護措施。
微電網--工商業儲能
應用場景
工商業儲能系統作為微電網技術的重要組成部分，其應用前景廣闊，主要體現在以下幾個方面：
1 能源成本管理：隨著電力市場機制的完善和電價的波動，工商業用戶面臨著日益增長的網絡安全和成本控制挑戰。儲能系統能夠通過峰谷電價差異實現經濟調度，即在電價低谷時段充電，在電價高峰時段放電，從而降低用電成本。此外，儲能系統還能幫助企業減少因電力需求波動而產生的額外費用，如需量電費。
2 提高供電可靠性：工商業用戶對電力供應的連續性和穩定性要求極高。儲能系統能夠在電網故障或突發事件時提供緊急備用電源，確保關鍵負荷的持續供電，減少生產中斷的風險，提高企業的運營效率和市場競爭力。
3 促進新能源消納：隨著分布式光伏、風電等新能源在工商業領域的廣泛應用，儲能系統能夠有效解決新能源發電的間歇性和不確定性問題。通過儲能系統的充放電控制，可以實現新能源發電的高效利用和平滑輸出，減少棄光棄風現象，促進新能源的消納。
4 參與電力市場交易：隨著電力市場的逐步開放，工商業儲能系統可以通過負荷聚合商、虛擬電廠等形式參與電力市場交易，如參與需求響應、輔助服務市場等，為企業帶來額外的經濟收益。
安科瑞企業微電網能量管理系統
安科瑞2000MG微電網能量管理系統是安科瑞電氣股份有限公司針對微電網領域開發的一套綜合管理平臺，旨在實現微電網的高效、安全、經濟和低碳運行。該系統通過集成先進的監測、分析、控制和通信技術，將企業內部的源（發電測）、網（電網）、荷（負荷）、儲（儲能系統）、充（充電設施）等關鍵節點有效聚合，形成一個智能化的微電網管理系統。
采用模塊化設計，包括數據采集層、數據處理層、應用層和展示層。數據采集層負責收集微電網內部各個節點的實時數據；數據處理層進行數據分析和處理，實現智能控制策略的生成；應用層負責執行具體的控制指令；展示層則提供直觀的人機交互界面。
通過先進的控制、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備，保證企業微電網始終安全、可靠、節約、高效、經濟、低碳的運行。
Acrel-2000MG微電網能量管理系統能夠對微電網的源、網、荷、儲能系統、充電負荷進行實時監控、診斷告警、全景分析、有序管理和高級控制，滿足微電網運行監視全面化、安全分析智能化、調整控制前瞻化、全景分析動態化的需求，完成不同目標下光儲充資源之間的靈活互動與經濟優化運行，實現能源效益、經濟效益和環境效益最大化。
主要功能：
實時監測；
能耗分析；
智能預測；
協調控制；
經濟調度；
需求響應。
系統特點：
平滑功率輸出，提升綠電使用率；
削峰填谷、谷電利用，提高經濟性；
降低充電設備對局部電網的沖擊；
降低站內配電變壓器容量；
實現源荷極值匹配效能。
多種協議
支持多種規約協議，包括：Modbus TCP/RTU、DL/T645-07/97、IEC60870-5-101/103/104、MQTT、CDT、第三方協議定制等。
多種通訊方式
支持多種通信方式：串口、網口、WIFI、4G。
通信管理
提供通信通道配置、通信參數設定、通信運行監視和管理等。提供規約調試的工具，可監視收發原碼、報文解析、通道狀態等。
智能策略
系統支持自定義控制策略，如削峰填谷、需量控制、動態擴容、后備電源、平抑波動、有序充電、逆功率保護等策略，保障用戶的經濟性與安全性。
全量監控
覆蓋傳統EMS盲區，可接入多種協議和不同廠家設備實現統一監制，實現環境、安防、消防、視頻監控、電能質量、計量、繼電保護等多系統和設備的全量接入。
Acrel-2000MG企業儲能能量監測系統
微電網能量管理系統包括系統主界面，包含微電網光伏、風電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統主接線圖、光伏信息、風電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環境等。
配套產品
儲能產品
充電設備
智能監測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如運行狀態監測、故障狀態監測、充電計量與計費以及充電過程的聯動控制等。
智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網絡運營平臺。
云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現實時監控，財務報表分析等等。
保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護和漏電保護等功能。
遠程升級：具備完善的通訊功能，可遠程對設備軟件進行升級。
適配車型：所有符合GB/T 20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。
案例分享
安科瑞2000MG微電網能量管理系統是一套集成了先進技術的綜合管理平臺，它通過高效的數據采集、處理、分析和控制，實現了微電網的安全、可靠、經濟和低碳運行。該系統不僅提升了企業的能源管理水平，還有助于推動新能源的廣泛應用和電力系統的智能化發展。隨著技術的不斷進步和市場的深入發展，安科瑞2000MG系統將在未來的微電網領域發揮更加重要的作用。