解鎖微電網(wǎng)能量管理：并網(wǎng)與離網(wǎng)模式的實(shí)用解決方案

一、微電網(wǎng)系統概述

微電網(wǎng)是由分布式電源（如光伏、風(fēng)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(fā)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(guò)靈活調度本地能源，實(shí)現高效供電、提升可靠性，并支持與大電網(wǎng)的協(xié)同或獨立運行。  

關(guān)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(wǎng)獨立運行；  

友好性：與大電網(wǎng)雙向互動(dòng)，提供調頻、調峰等輔助服務(wù)。  

二、并網(wǎng)與離網(wǎng)模式的定義及差異  

1. 并網(wǎng)模式  

  定義：微電網(wǎng)與大電網(wǎng)連接，電能可雙向流動(dòng)。在并網(wǎng)狀態(tài)下，微電網(wǎng)既可向大電網(wǎng)輸送多余電力，也可從電網(wǎng)獲取電能以補充自身不足。  

  優(yōu)勢：  

    - 參與電力市場(chǎng)交易，通過(guò)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(fēng)；  

    - 作為可控電源或負荷，輔助大電網(wǎng)調頻調峰。  

2. 離網(wǎng)模式  

  定義：微電網(wǎng)與大電網(wǎng)全斷開(kāi)，依賴(lài)本地電源（如光伏+儲能）獨立供電，適用于無(wú)電地區或大電網(wǎng)故障場(chǎng)景。  

  優(yōu)勢：  

    - 解決偏遠地區供電難題，替代柴油發(fā)電機；  

    - 保障關(guān)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(jià)格高位時(shí)優(yōu)勢顯著(zhù)。  

3. 并離網(wǎng)切換  

  - 微電網(wǎng)可在毫秒級內完成并網(wǎng)與離網(wǎng)的無(wú)縫切換，確保供電連續性。例如，當大電網(wǎng)故障時(shí)，微電網(wǎng)自動(dòng)切換至離網(wǎng)模式，通過(guò)儲能和本地電源維持供電。  

三、安科瑞微電網(wǎng)能量管理系統的應用場(chǎng)景與技術(shù)方案  

1. 并網(wǎng)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(yōu)化能源調度。例如，**集團微電網(wǎng)項目實(shí)現能源自給，電價(jià)成本降低。  

    收益：峰谷套利、綠電溢價(jià)、減少需量電費。  

微電網(wǎng)能量管理系統包括系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負荷情況，體現系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)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(xiàn)、需量控制等；

統計電量、收益等數據；

儲能系統功率曲線(xiàn)、充放電量對比圖，實(shí)時(shí)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(tài)監測及報警

逆變器及電站發(fā)電量統計及分析

并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計

電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計，識別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統計(補貼收益、并網(wǎng)收益)

輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監測

并網(wǎng)電能質(zhì)量監測及分析

（3）       光伏預測

以海量發(fā)電和環(huán)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(zhì)BP、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )光功率預測方法

時(shí)間分辨率：15min

超短期未來(lái)4h預測精度＞90%

短期未來(lái)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(shí)時(shí)數據管理

歷史數據管理

光伏功率預測數據人機界面

（4）       風(fēng)電監測

風(fēng)力發(fā)電系統總出力情況

逆變器直流側、交流側運行狀態(tài)監測及報警

逆變器及電站發(fā)電量統計及分析

并網(wǎng)柜電力監測及發(fā)電量統計

電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數統計，識別低效發(fā)電電站；

發(fā)電收益統計(補貼收益、并網(wǎng)收益)

風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監測

并網(wǎng)電能質(zhì)量監測及分析

（5）充電樁系統

實(shí)時(shí)監測充電系統的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態(tài)；

統計各充電樁充電量、電費等；

針對異常信息進(jìn)行故障告警；

根據用電負荷柔性調節充電功率。

（6）電能質(zhì)量  

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

2. 離網(wǎng)模式下的典型應用  

    方案：采用光伏+儲能+柴油發(fā)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(yōu)勢：供電可靠性達99.99%，度電成本低于柴油發(fā)電。

系統首頁(yè)含系統主界面，包含微電網(wǎng)光伏、儲能及總體負荷情況，體現系統主接線(xiàn)圖、光伏信息、告警信息、收益、環(huán)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(jìn)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(fā)電狀態(tài)、交流側數據、發(fā)電量及收益進(jìn)行監測

系統配置對微電網(wǎng)系統組成、基礎參數、運行策略及統計值進(jìn)行設置。

3. 關(guān)鍵技術(shù)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(shí)現能量時(shí)移與系統穩定。  

  智能控制：AI算法優(yōu)化充放電策略，如陽(yáng)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(chǎn)品--監測、保護、治理產(chǎn)品

四、結語(yǔ)  

微電網(wǎng)系統通過(guò)并網(wǎng)與離網(wǎng)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(wú)論是工業(yè)園區的高效用能，還是偏遠地區的電力普及，微電網(wǎng)均展現出強大的適應性與經(jīng)濟性。未來(lái)，隨著(zhù)政策支持、技術(shù)迭代與商業(yè)模式創(chuàng )新，微電網(wǎng)將成為構建零碳社會(huì )的核心單元，推動(dòng)能源系統向自治化、可持續化邁進(jìn)。