多微电网能量管理系统研究综述.pdf

多微电网能量管理系统研究综述

一、本文概述

随着能源危机和环境问题的日益严峻，可再生能源的开发与利用

已成为全球范围内的研究热点。微电网作为一种将分布式电源、储能

装置、负荷和监控保护装置等集合在一起的小型发配电系统，具有高

效、灵活、可靠等优点，因此得到了广泛关注。多微电网则是由多个

微电网组成，通过能量管理系统实现各微电网之间的协调优化运行，

以提高整个系统的经济性和稳定性。

本文旨在对多微电网能量管理系统的研究进行综述，首先介绍多

微电网的基本概念、结构特点及其在能源领域的应用价值。综述多微

电网能量管理系统的关键技术，包括能量调度与控制策略、优化算法、

通信技术以及保护策略等。分析多微电网能量管理系统的研究现状和

发展趋势，探讨当前研究存在的问题和未来的研究方向。总结多微电

网能量管理系统的研究成果，展望其在未来能源领域的发展前景。

通过本文的综述，期望能够为多微电网能量管理系统的研究提供

参考和借鉴，推动多微电网技术的进一步发展，为可再生能源的利用

和能源结构的优化提供有力支持。

二、多微电网能量管理系统的关键技术

多微电网能量管理系统的核心技术主要包括预测技术、优化调度

技术、协调控制技术和通信技术。这些技术共同协作，实现了多微电

网的高效、稳定、安全和环保运行。

预测技术：预测技术是多微电网能量管理系统的基石，主要包括

负荷预测、光伏出力预测、风电出力预测等。通过对这些关键参数的

预测，系统可以提前做好能量调度和储备，保证微电网的稳定运行。

负荷预测主要依赖于历史数据、天气信息、节假日等因素，通过机器

学习、深度学习等算法进行预测。光伏和风电出力预测则需要考虑天

气、地理位置、设备状态等多种因素，采用数值天气预报、物理模型

等方法进行预测。

优化调度技术：优化调度技术是多微电网能量管理系统的核心，

主要包括能量优化、经济优化、环保优化等。通过对各种资源的优化

调度，可以实现多微电网的经济运行、节能减排和环保效益。能量优

化主要依赖于预测数据和实时数据，通过优化算法进行能量分配和调

度。经济优化则需要考虑电价、运营成本、设备折旧等多种因素，实

现多微电网的经济效益最大化。环保优化则需要考虑排放、噪音、污

染等因素，实现多微电网的环保效益最大化。

协调控制技术：协调控制技术是多微电网能量管理系统的关键，

主要包括微电网之间的协调、微电网与主网的协调、微电网内部设备

之间的协调等。通过协调控制技术，可以实现多微电网的并网运行、

孤岛运行、黑启动等多种运行模式，保证多微电网的稳定性和可靠性。

协调控制技术需要依赖于通信技术和控制算法，实现各种设备之间的

信息交互和协同工作。

通信技术：通信技术是多微电网能量管理系统的支撑，主要包括

有线通信和无线通信。通过通信技术，可以实现多微电网内部设备之

间的信息交互、多微电网之间的信息交互、多微电网与主网之间的信

息交互。通信技术需要保证数据的实时性、准确性和可靠性，以满足

多微电网能量管理系统的需求。

多微电网能量管理系统的关键技术包括预测技术、优化调度技术、

协调控制技术和通信技术。这些技术共同协作，实现了多微电网的高

效、稳定、安全和环保运行，为未来的能源互联网发展提供了重要的

技术支撑。

三、多微电网能量管理系统的架构与设计

多微电网能量管理系统（MMG-EMS）的架构与设计是整个系统的

核心。这一部分的复杂性和挑战性主要来自于多微电网之间的交互、

能量流的控制与优化，以及满足不同微电网运营策略和用户需求的能

力。

MMG-EMS的系统架构通常采用分层控制策略，包括中央管理层、

区域控制层和本地控制层。中央管理层负责全局的能量优化和决策，

区域控制层负责协调各微电网之间的能量交互，而本地控制层则负责

各微电网内部的实时运行控制。

在设计MMG-EMS时，需要遵循以下几个原则：一是可扩展性，系

统应能够适应不同规模和复杂度的多微电网网络；二是灵活性，系统

应能够适应各种运营策略和用户需求的变化；三是鲁棒性，系统应能

够在各种故障和异常情况下稳定运行；四是高效性，系统应能够实现

能量的高效利用和优化分配。

MMG-EMS的主要功能包括能量预测、能量调度、能量控制、能量

优化和能量交易等。能量预测通过对历史数据和实时数据的分析，预

测未来的能量需求和供应情况；能量调度根据预测结果，制定各微电

网的能量调度计划；能量控制则负责实时调整各微电网的运