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摘要：随着各国经济的迅速发展，现阶段资源紧缺、环境污染问题日益严重，微电网技术作为当前电力新能源强有力的支撑技术，不仅能够满足城市正常供电需求，提升电力运行过程中的故障处理能力，还能够降低对环境的污染程度，对促进电力行业长期稳定地发展有着至关重要的现实意义，因此，加强对微电网能量管理系统的经济化深入分析志在必行。本文主要从微电网技术的主要特征着手，进一步对微电网结构和能量管理系统进行分析，并提出了微电网能量管理系统经济优化策略，望对我国未来微电网能量管理系统优化工作提供相应借鉴。
关键词：微电网能量管理系统经济优化
1微电网技术的主要特征
微电网技术就是一个有机的结合体，把先进的电力电子技术融合到分布式发电技术中，将可再生能源发电和储能技术有效的结合。微电网系统中包含多种分布式发电单元，它们之间往往都存在距离，光伏发电、风力发电都会受到气候条件和天气的影响，所以因地制宜是分布式电源安装的基本原则之一，基于微电网的安全、可靠，运行灵活等特点，微电网通过本地的DG或是中、小型传统发电方式的优化配置，向附近负荷提供热能或是电能，减少了配输电线的投资，减少在输电线上的损耗，减少了集中式供电站的备用发电量，避免了用户侧出现低压现象，较好的支持负荷侧的电压。此外，当大电网出现故障时，可以进入孤网运行状态保证持续供电，大大提高了对用户的供电可靠性，由于微电网系统中大部分是清洁能源和可再生能源，这在很大程度上较少了对环境的污染，有效的实践了可持续发展的理念。虽然在系统中加入了微型燃气轮机发电，但是在微电网系统中大部分的分布式发电单元都是利用的太阳能、风能以及生物质能等清洁型的可再生发电能源，从而减少了对环境的影响和破坏。
2微电网结构和能量管理系统分析
2.1微电网的结构
在微电网系统内包含了很多分布式发电形式，例如可再生能源形式有风力发电、太阳能光伏发电等；不可再生能源形式有微型燃气轮机、燃料电池等。系统除了为用户提供电能以外，还能够通过热电联产的形式为用户供冷、供热，从而提高了能源的利用效率。正常的情况下，微电网系统是与外部大电网并网运行的，在并网的状态下，微电网系统内的负荷需求是由微电网系统内的微电源和大电网共同满足的。如果外部大电网出现故障或是出现不正常状况时，可以采取切断微电网与外部大电网之间断路器的措施来保证系统内的安全，从而微电网系统也就进入了孤网运行的状态，此时微电网系统内的负荷需求全部由内部的微电源供给；当故障消除后，断路器重新合上，微电网又重新恢复了与大电网同步运行的状态，并能够在较短的时间里平稳的过渡到并网运行的状态。
2.2微电网能量管理系统
一方面微电网系统所包含的微电源，例如：风力发电和太阳能发电等具有很强的随机性，机组的输出功率会有随着风速、温度及光照强度的变化而相应的改变，与此同时，微电网系统中的内部负荷的用电量也是在时刻发生着改变。另一方面，微电网系统包含的清洁性可再生发电单元易受到外界的干扰、抗干扰能力差，而且随机性强，这就大大危害了系统的安全性特别是微电网在孤网运行模式下。所以协调微电网内部各发电单元、储能单元与用户、上级电网之间的能量流向，对微电源的输出功率的控制管理、对用户负荷的能量管理以及对并网方式下与外部电网的电能交易管理，对系统进行有效地运行控制与能量优化管理是微电网系统能量管理系统经济性运行需要研究的重点问题。
3微电网能量管理系统经济优化策略
3.1微电网在孤网运行状态下
在微电网系统在孤网运行状态下，不需要考虑微电网系统与外部大电网之间的电能交易问题。所以，在孤网运行方式下，微电网能量管理系统的主要工作任务就是维护微电网系统安全和可靠的运行，并且做到实时管理。此时的目标就是要达到微电网系统内的各个分布式电源的优化组合供电，而要达到这个目标就需要通过集中式的微电网电能调度系统来实现。实际工作中，可以从以下几方面着手：第一，优先利用没有污染的、可再生能源风力发电WT和光伏发电PV的机组出力；第二，冷-热-电三联供系统还是要遵循“以冷、热定电”的原则，由负荷中的冷、热负荷来决定微型燃气轮的机组的出力；第三，当风力发电WT、光伏发电PV、燃料电池FC和微型燃气轮机MT机组共同发出的电量仍然小于微电网系统内的电量的总需求时，这时我们就需要采取使储能装置处于放电状态，另外，还应该注意蓄电池的状态；第四，如果在储能装置所能承受的放电范围内还不能完全满足负荷的电量需求，这时需要根据微电网系统中的各个分布式发电单元的发电成本经济调度各发电单元出力，来满足电量还不能得到满足的负荷；第五，如果微电网系统中各个分布式发电单元全部都处在满发的状态，并且储能装置处于完全放电，还不能满足全部用电负荷需求时，这时就需要考虑采用切除负荷的方式，在一般情况下，首先应考虑一些非关键的负荷，以此使重要的负荷能够得到正常的电能供给；如果此时还不能保证负荷的电能需求得以满足，就需要对留存下的关键负荷的重要程度进行排序，按照非关键负荷从低到高的重要程度进行部分切除，直至非关键负荷全部切除。
3.2微电网并网运行方式下
在微电网系统并网运行的状态下，为了实现微电网的经济运行控制，我们需要考虑以下两个方面的问题：一方面是微电网系统中各个分布式发电单元之间的机组组合问题以及微电网系统中的电能调度问题；另一方面与微电网在系统孤网运行状态不同，就是与外部大电网的电能交易问题也会需要考虑。前微电网不断得到推广、电价市场化改革的形式下，比较电价至关重要，如果发电成本高于购电价格，则应该停止发电单元发电，采取从大电网购电使负荷电能需求得到供应；若前者低于后者，分布式发电单元可正常运行。实际工作中，可以从以下几方面着手：第一，优先利用对环境污染小、可再生能源风力发电WT和光伏发电PV的机组出力，另外它们还具有能够快速启动、能够随着快速的随着负荷的变化快速的增减；第二，冷-热-电三联供系统还是要遵循“以冷、热定电”的原则，由负荷中的冷、热负荷来决定微型燃气轮的机组的出力；第三，当风力发电WT、光伏发电PV、燃料电池FC和微型燃气轮机MT机组共同发出的电量仍然小于系统内全部负荷的电量需求，这时我们要考虑利用储能装置进行放电，与此同时，还需要监测蓄电池的放电状态；在蓄电池放电的过程中，如果还没有达到它的最大的放电限制，可以考虑以一定电价向外部大电网售电；第四，如果在储能装置所能接受的最大的放电允许范围内还不能对负荷的电需求进行全部的供应，我们就应该综合考虑各个发电单元的发电成本，对各个发电单元以及储能装置进行优化和调度，或者是从大电网买电来满足电量需求。
结束语
现阶段，我国微电网技术研发与利用还处于初期发展阶段，微电网能量管理系统经济性优化研究还有待提升，电力企业要想有效地利用微电网技术对新能源发电技术进行进一步应用，务必要加强集权微电网系统模型，确保微电源构建的经济性，充分考虑燃料成本、维护成本以及环保成本等因素对微电网能量管理系统的影响，以确保微电网能量管理的经济性和有效性，从而进一步促进我国电力行业长期稳定地发展与前行。
参考文献
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