双向信息化能源网

《国家能源局关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》发布，鼓励2015年各省(市、区)申报1~2个新能源微电网项目，在建设中，按照能源互联网的理念，采用先进的互联网及信息技术，实现能源生产和使用的智能化匹配及协同运行，以新业态方式参与电力市场，形成高效清洁的能源利用新载体。本次指导意见是电改9号文出台后，专门针对微网系统提出的重要文件。

目前，微电网已成为解决电力系统众多问题的一个重要手段。各国都依据本国电力系统实际问题提出了各自的微电网概念和发展目标。世界各国的能源发展动因不同，对微电网的研究侧重点各异。在中国，发展智能微电网的最大动力是充分利用可再生能源满足未来能源多元需求，最大化接纳可再生分布式能源，从而促进绿色能源的高效利用，提高能效。未来利用互联网技术可将全球的电力网转化为共享网络，每一个现存的建筑物都能够变成微型电网，并体现出双向信息化能源网的特点，分布式的、合作式的能源共享方式或许在未来25年内即可实现。新能源微电网建设将开启能源互联网在需求侧应用的落地展开，对能源生产和消费都将带来巨大的变革，促进新能源的发展并带来长期的投资机会。

智能微网系统是由分布式电源、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智能的发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。本文介绍的DMP7600微电网能量管理和稳定控制系统(以下简称系统)遵循“清洁、高效、自治、安全”的思想和总体技术标准，全面覆盖微电网的监控、保护、运行控制等技术领域，旨在根据用户的需求，提供全方位的微电网技术服务。

智能微网是未来的发展方向，是能源互联网的基础，也是主动配电网的基本单元，需要构建基于微网的分布式能量管理系统应用与服务平台，与手机联动，实现用户用能的精确计量、精确控制。

微电网的典型结构

微电网它通过隔离变压器、静态开关和大电网相连接。微电网中绝大部分的微电源都采用电力电子变换器和负载相连接，使其控制灵活。微电网内部有三条馈线，其中馈线A和B上连接有敏感负荷和一般负荷，根据用电负荷的不同需求情况，微电源安装在馈线上的不同位置，而没有集中安装在公共馈线处，这种接入形式可以减少线路损耗和提供馈线末端电压支撑。馈线C上接入一般负荷，没有安装专门的微电源，而直接由电网供电。每个微电源出口处都配有断路器，同时具备功率和电压控制器，在能量管理系统的控制下，调整各自功率输出以调节馈线潮流。当监测到大电网出现电压扰动等电能质量问题或供电中断时，隔离开关S1动作，微电网转入孤岛运行模式，以保证微电网内重要敏感负荷的不间断供电，同时各微电源在能量管理系统的的控制下，调整功率输出，保证微电网正常运行。对于馈线A、B、C上的一般负荷，系统则会根据微电网功率平衡的需求，将其切除。

微电网实际上就是一个小型的电力系统，由电源、储能、负荷和控制系统等组成。可以说“麻雀虽小，五脏俱全”。而与大电网不同的是，微电网采用的电源一般都是分布式可再生能源，比如风力发电机、光伏电池等。作为新能源电网掌控未来能源的趋势，微电网将结核“互联网+”占据能源领域新风向标，新能源微电网是电网配售侧向社会主体放开的一种具体方式，符合电力体制改革的方向，可为新能源创造巨大发展空间。

当前条件下，实现能源互联网还需要走很长的路，还有许多实际问题需要解决，能源互联网的理论体系、技术体系，标准体系和产业链还没有真正地形成。微网能量管理系统主要是要与光伏发电，或者冷热电联动等一些基础设施，并且与用户的复合实现信息的互操作，在预测电力需求和供给的基础上计算最佳的发电量，包括能源使用量，通过手机来接受电网发来的信息，通过时时控制，采用自己的发电策略，用电策略进行时时的调整。

微能源网集成了风、光、气等多种能源输入和热、电、冷等多种产品输出，并综合考虑了各种能源之间的有机组合与集成优化，其突出优势是可以充分利用可再生能源以及能源的梯级利用技术进行冷热电一体化生产、计划和调度，帮助用户选择更经济的能源。微能源网的组成除了用户外通常还包括分布式三联供燃气机、光伏电源、小型风电、热泵等供能单元，蓄冷、蓄热、蓄电、蓄气等储能单元以及电网、热(冷)网、通信网等网络单元，并通过大数据、云计算、物联网等信息技术对用户和能源进行统一的调度管理，从而更好的实现能源、环境和经济效益的协调发展。

能量管理系统

微电网被定义为发电和负荷的集合，而通常负荷不仅包括了电负荷，还包括热和冷负荷，即热电联供和热电冷三联供。因此，微电网不仅要发电，而且要利用发电的余热以提高总体效率。

能量管理系统(EMS)的目的即为作出决策以最优地利用发电产生的电和热(冷)。该决策的依据为当地设备对热量的需求、气候的情况、电价、燃料成本等。

能量管理系统的调度控制功能：能量管理系统是为整个微电网服务的，即为系统级的，由此首要任务是将设备控制和系统控制加以明确区分，使各自的作用和功能简单明了。微型汽轮机的转速、频率、机端电压、发电机(微电源)的功率因数等应由微电源来控制，他们依据就地信号。CERTS的模型中，EMS只调度系统的潮流和电压。潮流调度时需考虑燃料成本、发电成本、电价、气候条件等。EMS仅控制微电网内某些关键母线的电压幅值，并由多个微电源的控制器配合完成，与配电网相联的母线电压应由所联上级配电网的调度系统来控制。

除了上述基本功能外，EMS还具有其他一些功能，如当微电网与配电网解列后微电网应配备快速切负荷的功能，以使微电网内的发电与负荷平衡;由于微电源同时供给电、热等负荷，调度时应同时兼顾，一般情况下往往采取“以热定电”的原则，即满足用户对热负荷需求的条件下再进行电量的调度;微电网中应配备一些储能设备，如蓄电池、超级电容、飞轮等。

EMS的功能自然首先应针对微电网内需求，如潮流和电压调度、电能质量和可靠性、提高运行的效率和经济性、降低污染排放等，但从长远看它还可对配电网提供一些辅助服务和可靠性服务，特别是微电网作为智能电网的一个组成部分，可起到一定的负荷响应的作用。

此外，由于微电网本身位于用户侧，这些用户可能为中心商业区(CBD)、学校、工厂等，它们本来就有供热、通风、空调等过程控制系统，未来的EMS有可能成为这些系统以及当地发电、储能等的总调度系统。