分布式光儲微電網是保證我國能源可持續發展戰略實施的有效途徑之一，發展潛力巨大。國家電網的“十三五”規劃中指出，分布式電源發展是能源變革的方向之一。以光伏為主的分布式電源開發要本著“因地制宜，科學利用”的原則，從本質上講，就是在用戶側就近安裝電源，就近消納，從而提高用電效率，減少輸電損耗與成本。
分布式光儲微電網包括分布式電源、負荷、儲能裝置和控制裝置。
分布式電源：以新能源為主的多種能源形式，如光伏發電、風力發電、燃料電池、燃氣輪機等；也可以是以熱電聯產或冷熱電聯產形式存在，就地向用戶提供熱能或者降低溫度，提高分布式發電的利用效率和靈活性。
光伏發電是目前微電網分布式電源最主要的形式，同其它幾種能源對比，太陽能取之不盡，用之不竭，太陽能發電系統沒有運動部件，不容易損壞，維護簡單，光伏發電可就近供電，不用長距離保送，太陽能發電站建立周期短，方便靈敏，而且可以依據負荷的增減，從幾十瓦到幾十兆瓦的光伏容量，可以自由設計和建設，避免浪費。
負荷：包含各種一般負荷和重要負荷或有特殊要求的負荷。微電網輸出控制裝置，一般都會配置多個接口，對應不同的負荷，可以接在不同的接口，重要負荷可以接在有儲能電池的不間斷電源接口，保障負荷連續運行。
儲能裝置：采用各種儲能方式，含物理、化學、電磁儲能，用于新能源發電的能量存儲，負荷調節如削峰填谷、微電網的“黑啟動”等。在各種儲能方式中，微電網儲能以電化學儲能（鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池及鉛炭電池）等為主，相較于其他儲能方式，電化學儲能有以下優勢: 能量密度大、轉換效率高、建設周期短且安裝方便，具有雙向、快速響應的特性，能量雙向可控，功率可以快速響應，容量大小可控，非常適合微電網的要求。
控制裝置：由軟硬件裝置構成控制系統，實現分布式發電控制、儲能并離網切換控制、微電網實時監控、微電網保護、微電網能量管理等。微電網控制系統是微電網的核心，主要功能有：并網運行時，響應調度系統的控制，同時完成對蓄電池組的充放電管理；孤島運行時，儲能系統建立電網，逆變器離網運行，系統控制由微網能量管理系統根據負載和電池組ＳＯＣ狀態控制，可實現負載穩定供電、蓄電池的充放電管理及電池均衡，電網狀態發生變化時，系統可以完成并網、孤島的雙向切換功能。
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分布式光儲微電網的組成
分布式光儲微電網主要包括分布式光伏發電系統、電池儲能系統以及相關的配電、能量管理系統（EMS）等。其中，有電網支撐時，光伏儲能系統作為微電網內的主要供電微電源，負荷用電主要來自于光伏發電，儲能系統則可以平滑光伏發電波動，提高微電源的電網接入友好性；電網停電時，光儲微電網則啟動應急備用供電功能，由儲能變流器建立微網母線支撐，光伏發電系統可為微電網內的負荷提供持續的能量供應。
（1）光伏發電系統
光伏發電系統主要包括光伏組件、逆變器、支架、電纜、配電等部件。光伏組件主要作用是把太陽能轉化成為電能，成本約占系統的50%，種類有很多，如單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池和多元化合物太陽電池等。光伏逆變器的主要作用是把光伏組件發出來的直流電轉化為交流電，同時還承擔檢測、控制、安全管理、數據記錄和通信等任務，是系統最核心的部件。
（2）電池儲能系統
電池儲能系統主要包括儲能電池、電池管理系統和儲能變流器。儲能電池作為能量存儲的載體，既可實現能量時空轉移，也可實現功率補償。電池管理系統可以對電池陣列組進行全方位的監控、管理、保護、報警等，最大化延長儲能電池堆使用壽命。
（3）能量管理系統（Energy Manage System EMS）
EMS是整個光伏微網系統的控制器，其能量管理功能包括系統運行模式判斷、功率調度及設備運行狀態控制，具體而言就是根據電網狀態判斷系統處于獨立運行還是并網運行，在獨立運行時需要根據功率動態平衡原則完成光伏發電和儲能系統的功率調度，根據系統狀態及設備狀態完成光伏并網逆變器的啟停控制和雙模式逆變器的組網控制；在并網運行時根據蓄電池的狀態完成雙模式逆變器的充電控制及并網逆變器的啟停控制。
02
光儲微電網的4種運行狀態
（1）系統并網運行
系統并網運行時，PCS處于并網運行狀態，EMS根據蓄電池的荷電狀態判斷PCS是否需要對蓄電池進行充電以及以何種方式充電；對于不需要接受功率調度的微網電站，光伏并網逆變器最大功率發電，對需要接受調度指令的微網電站，EMS將調度指令發送給光伏并網逆變器按照指令控制發電功率。
（2）并網向獨立切換
在并網狀態下，如果EMS檢測到電網失電或電網故障則控制并網開關斷開，同時PCS自動切換到獨立運行，以電壓源形式啟動組建系統電壓；光伏并網逆變器因失電停機，EMS在PCS啟動完成之后，控制并網逆變器重新啟動，系統進入獨立運行模式。
（3）系統獨立運行
系統獨立運行時，EMS的管理原則是通過電源和負荷的管理來維持微網功率的動態平衡，保證母線電壓和頻率的穩定。此時PCS電壓源運行，輸出三相交流電壓組網，光伏并網逆變器并聯運行。此時根據負荷大小與光伏發電等電源的發電功率大小EMS需要對電源和負荷進行管理。
（4）獨立向并網切換
在獨立運行狀態下EMS檢測到電網電壓正常后，首先將PCS運行模式切換為并網運行，PCS自動調整輸出電壓與大電網的電壓同步，然后EMS閉合并網開關，所有設備并網運行，系統進入并網運行模式。
