解鎖微電網能量管理：并網與離網模式的實用解決方案

一、微電網系統概述

微電網是由分布式電源（如光伏、風電）、儲能裝置、負荷、能量轉換裝置及監控保護系統組成的小型發配電系統，具備自我控制、保護和管理的自治能力。其核心目標是通過靈活調度本地能源，實現高效供電、提升可靠性，并支持與大電網的協同或獨立運行。  

關鍵特征：  

微型化：覆蓋局部區域（如園區、社區、海島）；  

清潔化：以可再生能源為主，降低碳排放；  

自治性：可脫離大電網獨立運行；  

友好性：與大電網雙向互動，提供調頻、調峰等輔助服務。  

二、并網與離網模式的定義及差異  

1. 并網模式  

  定義：微電網與大電網連接，電能可雙向流動。在并網狀態下，微電網既可向大電網輸送多余電力，也可從電網獲取電能以補充自身不足。  

  優勢：  

    - 參與電力市場交易，通過售電或需求響應獲取收益；  

    - 提升新能源消納率，減少棄光棄風；  

    - 作為可控電源或負荷，輔助大電網調頻調峰。  

2. 離網模式  

  定義：微電網與大電網全斷開，依賴本地電源（如光伏+儲能）獨立供電，適用于無電地區或大電網故障場景。  

  優勢：  

    - 解決偏遠地區供電難題，替代柴油發電機；  

    - 保障關鍵負荷（如醫院、數據中心）的供電可靠性；  

    - 降低用電成本，尤其在柴油價格高位時優勢顯著。  

3. 并離網切換  

  - 微電網可在毫秒級內完成并網與離網的無縫切換，確保供電連續性。例如，當大電網故障時，微電網自動切換至離網模式，通過儲能和本地電源維持供電。  

三、安科瑞微電網能量管理系統的應用場景與技術方案  

1. 并網模式下的典型應用  

    方案：部署光伏+儲能系統，結合負荷預測算法優化能源調度。例如，**集團微電網項目實現能源自給，電價成本降低。  

    收益：峰谷套利、綠電溢價、減少需量電費。  

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。

（1）儲能監控：

系統綜合數據：電參量數據、充放電量數據、節能減排數據；

運行模式：峰谷模式、計劃曲線、需量控制等；

統計電量、收益等數據；

儲能系統功率曲線、充放電量對比圖，實時掌握儲能系統的整體運行水平。

(2)       光伏監控

光伏系統總出力情況

逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

并網柜電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站；

發電收益統計(補貼收益、并網收益)

輻照度/風力/環境溫濕度監測

并網電能質量監測及分析

（3）       光伏預測

以海量發電和環境數據為根源；

以高精度數值氣象預報為基礎；

采用多維度同構異質BP、LSTM神經網絡光功率預測方法

時間分辨率：15min

超短期未來4h預測精度＞90%

短期未來72h預測精度＞80%

主要功能：

短期光伏功率預測

超短期光伏功率預測

數值天氣預報管理

誤差統計計算

實時數據管理

歷史數據管理

光伏功率預測數據人機界面

（4）       風電監測

風力發電系統總出力情況

逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警

逆變器及電站發電量統計及分析

并網柜電力監測及發電量統計

電站發電量年有效利用小時數統計，識別低效發電電站；

發電收益統計(補貼收益、并網收益)

風力/風速/氣壓/環境溫濕度監測

并網電能質量監測及分析

（5）充電樁系統

實時監測充電系統的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態；

統計各充電樁充電量、電費等；

針對異常信息進行故障告警；

根據用電負荷柔性調節充電功率。

（6）電能質量  

對整個系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩態數據和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態數據進行監測分析及錄波展示，并對電壓、電流瞬變進行監測。

2. 離網模式下的典型應用  

    方案：采用光伏+儲能+柴油發電機混合系統。例如，**島項目年棄光率從**%降至**%，儲能配置比例達**%。  

    優勢：供電可靠性達99.99%，度電成本低于柴油發電。

系統首頁含系統主界面，包含微電網光伏、儲能及總體負荷情況，體現系統主接線圖、光伏信息、告警信息、收益、環境等。

儲能監控：對儲能PCS、BMS的電參量數據、充放電量數據、節能減排數據進行監測；運行模式；統計電量、收益等數據；

光伏監控對光伏整體及單臺逆變器發電狀態、交流側數據、發電量及收益進行監測

系統配置對微電網系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進行設置。

3. 關鍵技術支撐  

  儲能系統：包括電池組、儲能變流器（PCS）、能量管理系統（EMS），實現能量時移與系統穩定。  

  智能控制：AI算法優化充放電策略，如陽光電源PowMart平臺提升峰谷套利收益25%。  

  多能互補：光儲氫一體化設計提升系統效率。  

4.       配套產品--監測、保護、治理產品

四、結語  

微電網系統通過并網與離網模式的靈活切換，為能源轉型提供了分布式、智能化的解決方案。無論是工業園區的高效用能，還是偏遠地區的電力普及，微電網均展現出強大的適應性與經濟性。未來，隨著政策支持、技術迭代與商業模式創新，微電網將成為構建零碳社會的核心單元，推動能源系統向自治化、可持續化邁進。