当商业和工业建筑的业主遇到意外停电时，影响是立竿见影的：生产和/或服务的损失、高昂的重启成本，以及在工业场所的情况下，运行设备效率降低。事实上，随着系统连接水平的提高使供应链更容易受到潜在的级联中断的影响，维持商业和工业弹性运营的能力已成为一个关键的成功因素。稳定电力等核心基础设施的弹性通常决定了市场份额的得失，由于这些原因，越来越多的企业和市政当局正在考虑使用微电网。

微电网是指由分布式电源、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发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。

微电网是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，它作为完整的电力系统，依靠自身的控制及管理供能实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能。

微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题 。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

微电网的分类

1、直流微电网：分布式电源、储能装置、负荷等均连接至直流母线，直流网络再通过电力电子逆变装置连接至外部交流电网。直流微电网通过电力电子变换装置可以向不同电压等级的交流、直流负荷提供电能，分布式电源和负荷的波动可由储能装置在直流侧调节。

2、交流微电网：分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线。交流微电网仍然是微电网的主要形式。通过对PCS处开关的控制，可实现微电网并网运行与孤岛模式的转换。

3、交直流混合微电网：既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电。

4、中压配电支线微电网：以中压配电支线为基础将分布式电源和负荷进行有效集成的微电网，它适用于向容量中等、有较高供电可靠性要求、较为集中的用户区域供电。

5、低压微电网：在低压电压等级上将用户的分布式电源及负荷适当集成后形成的微电网，这类微电网大多由电力或能源用户拥有，规模相对较小。

微电网优势

微电网降低碳足迹

施耐德电气通过AlphaStruxure，其与凯雷全球基础设施机会基金的合资企业，作为能源即服务 (EaaS) 解决方案的供应商。AlphaStruxure 最近宣布了一项协议，将为马里兰州的一个大城市部署集成微电网和电动公交车充电基础设施。市政府决定推出电动巴士车队作为主要的公共交通方式。他们的电动公交车站微电网项目是微电网技术如何支持能源密集型环境的一个很好的例子。这些公交车代表了大量的电力负载，需要可靠的电源，因为公交车对于县城都市区周围的人员流动至关重要。该项目将使至少 44 辆公共汽车从柴油过渡到电动，推进该县到 2035 年实现净零碳排放的目标，并减少超过 155,000 吨的碳排放。

微电网有助于创收并降低能源成本

我们的澳大利亚客户South Australian Produce Market (SAPM) 使用其微电网来保护其附属农民的生计并降低其整体能源费用。SAPM 运行着一个巨大的冷藏仓库设施，用于储存农民的大部分产品。在实施微电网之前，南澳大利亚州的一次全州停电导致蔬菜变质，因为冷藏仓库无法再冷却蔬菜，导致收入大幅减少。这种情况是 SAPM 选择微电网的主要原因。

SAPM 还使用太阳能为其冷藏仓库设施供电，并使用电池存储他们产生的额外能量。他们的微电网由施耐德电气工具EcoStruxure Microgrid Advisor 管理，这是一种基于云的微电网优化软件，可帮助他们根据天气条件等多种因素，就如何最好地管理定价、需求和负载情况做出决策。

由于微电网有助于管理能源生产和存储，SAPM 既可以削减公用事业高峰需求费用，又可以将多余的容量出售给公用事业公司。因此，SAPM 的微电网已成为一种创收资产以及一种低成本的电力消耗解决方案。如果这样的系统部署在德克萨斯州的微电网中，当它们在 2021 年 2 月经历长期停电时，这些微电网可能会以溢价将能源出售给电网运营商（当时公用事业公司的“购买”价格最高为每兆瓦小时 9,000 美元）。

SAPM 项目最近在Microgrid Knowledge 虚拟会议上获得了著名的 Microgrid for the Greater Good 奖。

微电网提高可靠性

中西部州的一家公用事业公司现在开始为其客户提供“弹性即服务”，通过在其一些主要客户的站点放置微电网以确保供电可靠性。这不仅有助于满足具有关键电力需求的客户的需求，而且还表明一些公用电网需要帮助来支持非传统的可再生能源发电应用。

当电力密集型情况需要额外的可靠性和弹性措施时，微电网可以在最大限度地降低风险方面发挥重要作用。太阳能、储能和微电网控制软件的结合可确保企业主和市政当局最大限度地利用其基础设施资产消耗的能源。

全球微电网的发展

美国标准

CERTS定义的微电网基本概念：这是一种负荷和微电源的集合。该微电源在一个系统中同时提供电力和热力的方式运行，这些微电源中的大多数必须是电力电子型的，并提供所要求的灵活性，以确保能以一个集成系统运行，其控制的灵活性使微电网能作为大电力系统的一个受控单元，以适应当地负荷对可靠性和安全性的要求。

CERTS定义的微电网提出了一种与以前完全不同的分布式电源接入系统的新方法。传统的方法在考虑分布式电源接入系统时，着重在分布式电源对网络性能的影响。按传统方法当电网出现问题时，要确保联网的分布式电源自动停运，以免对电网产生不利的影响。而CERTS定义的微电网要设计成当主电网发生故障时微电网与主电网无缝解列或成孤岛运行，一旦故障去除后便可与主电网重新连接。这种微电网的优点是它在与之相连的配电系统中被视为一个自控型实体，保证重要用户电力供应的不间断，提高供电的可靠性，减少馈线损耗，对当地电压起支持和校正作用。因此，微电网不但避免了传统的分布式发电对配电网的一些负面影响，还能对微电网接入点的配电网起一定的支持作用。

欧洲标准

欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合，并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场，共同推进电网发展。微电网以其智能性、能量利用多元化等特点也成为欧洲未来电网的重要组成。欧洲已初步形成了微电网的运行、控制、保护、安全及通信等理论，并在实验室微电网平台上对这些理论进行了验证。其后续任务将集中于研究更加先进的控制策略、制定相应的标准、建立示范工程等。即，为分布式电源与可再生能源的大规模接入以及传统电网向智能电网的初步过渡做积极准备。

日本标准

微电网是指在一定区域内利用可控的分布式电源，根据用户需求提供电能的小型系统。

东京大学给出的定义：微电网是一种由分布式电源组成的独立系统，一般通过联络线与大系统相连，由于供电与需求的不平衡关系，微电网可选择与主网之间互供或者独立运行。

三菱公司给出的定义：微电网是一种包含电源和热能设备以及负荷的小型可控系统，对外表现为一整体单元并可以接入主网运行；并且将以传统电源供电的独立电力系统也归入为微电网研究范畴，大大扩展了CERTS（美国电力可靠性技术解决方案协会）对微电网的定义范围。

中国发展

国家电网公司是微电网技术研究的主要机构。2011年8月，国网电科院微电网技术体系研究项目通过验收。该项目首次提出了中国微电网技术体系，涵盖微电网核心技术框架、电网应对微电网的策略、技术标准和政策等，制定了我国微电网发展线路和技术路线图，对我国微电网不同发展阶段提出了积极的意见和建议。2020年交大光谷太阳能和国家电网南瑞公司合作在上海交大完成了一个微电网示范项目。该项目采用了太阳能、风能、空气能、地热能等多种能源组合，并配置了光储充系统。

文章来源： 交大光谷， 低压配电研发组