解锁微电网能量管理：并网与离网模式的实用解决方案

一、微电网系统概述

微电网是由分布式电源（如光伏、风电）、储能装置、负荷、能量转换装置及监控保护系统组成的小型发配电系统，具备自我控制、保护和管理的自治能力。其核心目标是通过灵活调度本地能源，实现高效供电、提升可靠性，并支持与大电网的协同或独立运行。  

关键特征：  

微型化：覆盖局部区域（如园区、社区、海岛）；  

清洁化：以可再生能源为主，降低碳排放；  

自治性：可脱离大电网独立运行；  

友好性：与大电网双向互动，提供调频、调峰等辅助服务。  

二、并网与离网模式的定义及差异  

1. 并网模式  

  定义：微电网与大电网连接，电能可双向流动。在并网状态下，微电网既可向大电网输送多余电力，也可从电网获取电能以补充自身不足。  

  优势：  

    - 参与电力市场交易，通过售电或需求响应获取收益；  

    - 提升新能源消纳率，减少弃光弃风；  

    - 作为可控电源或负荷，辅助大电网调频调峰。  

2. 离网模式  

  定义：微电网与大电网全断开，依赖本地电源（如光伏+储能）独立供电，适用于无电地区或大电网故障场景。  

  优势：  

    - 解决偏远地区供电难题，替代柴油发电机；  

    - 保障关键负荷（如医院、数据中心）的供电可靠性；  

    - 降低用电成本，尤其在柴油价格高位时优势显著。  

3. 并离网切换  

  - 微电网可在毫秒级内完成并网与离网的无缝切换，确保供电连续性。例如，当大电网故障时，微电网自动切换至离网模式，通过储能和本地电源维持供电。  

三、安科瑞微电网能量管理系统的应用场景与技术方案  

1. 并网模式下的典型应用  

    方案：部署光伏+储能系统，结合负荷预测算法优化能源调度。例如，**集团微电网项目实现能源自给，电价成本降低。  

    收益：峰谷套利、绿电溢价、减少需量电费。  

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。

（1）储能监控：

系统综合数据：电参量数据、充放电量数据、节能减排数据；

运行模式：峰谷模式、计划曲线、需量控制等；

统计电量、收益等数据；

储能系统功率曲线、充放电量对比图，实时掌握储能系统的整体运行水平。

(2)       光伏监控

光伏系统总出力情况

逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警

逆变器及电站发电量统计及分析

并网柜电力监测及发电量统计

电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；

发电收益统计(补贴收益、并网收益)

辐照度/风力/环境温湿度监测

并网电能质量监测及分析

（3）       光伏预测

以海量发电和环境数据为根源；

以高精度数值气象预报为基础；

采用多维度同构异质BP、LSTM神经网络光功率预测方法

时间分辨率：15min

超短期未来4h预测精度＞90%

短期未来72h预测精度＞80%

主要功能：

短期光伏功率预测

超短期光伏功率预测

数值天气预报管理

误差统计计算

实时数据管理

历史数据管理

光伏功率预测数据人机界面

（4）       风电监测

风力发电系统总出力情况

逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警

逆变器及电站发电量统计及分析

并网柜电力监测及发电量统计

电站发电量年有效利用小时数统计，识别低效发电电站；

发电收益统计(补贴收益、并网收益)

风力/风速/气压/环境温湿度监测

并网电能质量监测及分析

（5）充电桩系统

实时监测充电系统的充电电压、电流、功率及各充电桩运行状态；

统计各充电桩充电量、电费等；

针对异常信息进行故障告警；

根据用电负荷柔性调节充电功率。

（6）电能质量  

对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。如电压谐波、电压闪变、电压不平衡等稳态数据和电压暂升/暂降、电压中断暂态数据进行监测分析及录波展示，并对电压、电流瞬变进行监测。

2. 离网模式下的典型应用  

    方案：采用光伏+储能+柴油发电机混合系统。例如，**岛项目年弃光率从**%降至**%，储能配置比例达**%。  

    优势：供电可靠性达99.99%，度电成本低于柴油发电。

系统首页含系统主界面，包含微电网光伏、储能及总体负荷情况，体现系统主接线图、光伏信息、告警信息、收益、环境等。

储能监控：对储能PCS、BMS的电参量数据、充放电量数据、节能减排数据进行监测；运行模式；统计电量、收益等数据；

光伏监控对光伏整体及单台逆变器发电状态、交流侧数据、发电量及收益进行监测

系统配置对微电网系统组成、基础参数、运行策略及统计值进行设置。

3. 关键技术支撑  

  储能系统：包括电池组、储能变流器（PCS）、能量管理系统（EMS），实现能量时移与系统稳定。  

  智能控制：AI算法优化充放电策略，如阳光电源PowMart平台提升峰谷套利收益25%。  

  多能互补：光储氢一体化设计提升系统效率。  

4.       配套产品--监测、保护、治理产品

四、结语  

微电网系统通过并网与离网模式的灵活切换，为能源转型提供了分布式、智能化的解决方案。无论是工业园区的高效用能，还是偏远地区的电力普及，微电网均展现出强大的适应性与经济性。未来，随着政策支持、技术迭代与商业模式创新，微电网将成为构建零碳社会的核心单元，推动能源系统向自治化、可持续化迈进。