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多能互补微电网群能量管理系统设计方案研究及工程应用
摘要
近年来，随着能源需求的不断增长和传统能源的短缺，新型的可再生能源逐渐被广泛应用。而微电网作为一种新兴的能源分布系统，其灵活性和可扩展性使得其可以更好地适应可再生能源的应用。为了更好的处理可再生能源的供需不平衡和提高能源利用效率，设计了一种多能互补微电网群的能量管理系统。该系统采用了电能表、计算机、控制器等技术，通过优化能源资源的分配和控制，达到了能源的有效利用和节约。在实际工程应用中，该系统的效果也得到了验证。
关键词：微电网；可再生能源；多能互补微电网群；能量管理系统
Abstract
Inrecentyears,withthegrowingdemandforenergyandtheshortageoftraditionalenergy,newrenewableenergyhasgraduallybeenwidelyused.Microgrids,asanewtypeofenergydistributionsystem,theirflexibilityandscalabilitymakethembetterabletoadapttotheapplicationofrenewableenergy.Inordertobetterdealwiththeimbalanceofsupplyanddemandofrenewableenergyandimproveenergyutilizationefficiency,amulti-energycomplementarymicrogridgroupenergymanagementsystemwasdesigned.Thesystemusestechnologysuchaselectricenergymeter,computer,controller,etc.,andoptimizesenergyresourceallocationandcontroltoachieveefficientandenergy-savinguseofenergy.Inactualengineeringapplications,theeffectofthissystemhasalsobeenverified.
Keywords:Microgrid；RenewableEnergy；Multi-energycomplementarymicrogridgroup；EnergyManagementSystem
1.前言
能源是现代社会发展的基础，能源需求的不断增长以及传统能源的短缺问题，使得新型的可再生能源逐渐被广泛应用。传统的能源分布系统已经不能满足这些新型能源的应用需求，而微电网作为一种新兴的能源分布系统，由于其灵活性和可扩展性，更好地适应了可再生能源的应用。微电网的优势在于可靠、优化能源消耗，确保电网安全，能有效的避免大规模停电的情况发生。
2.微电网的研究进展
微电网是一种由分布式电源、储能单元、负荷、能量管理系统等构成的小型电网系统[1]。微电网可以通过多种技术实现其“分布式”的特性，如太阳能发电、风力发电、生物质发电、地热能等可再生能源，能更好地利用可再生能源，同时也可以通过储能设备实现能源的积累和时间平衡。微电网通常包含多个负载和安全可靠的备用系统，因此它可以更好地适应各种不同场合的需求。
随着微电网的逐渐发展，越来越多的学者和研究人员投入到微电网的研究中来。一些研究人员开始关注微电网的优势，针对其进行研究。同时，微电网在能量管理和控制方面取得了重大进展。大量研究表明，对电量的监测和控制是微电网的一个重要部分，而对于微电网的能源管理、能源互补和储能等方面控制具有更为重要的作用。
3.多能互补微电网群能量管理系统
3.1系统总体设计
设计的多能互补微电网群能量管理系统，采用了“供应—需求”模式，包括太阳能、风力、水力等多种能源的利用和转换[2]。系统整体采用了电网联网形式，根据不同的能源的供应条件和负荷曲线，可以实现群体能量互补和优化供需平衡。同时利用储能系统将不必要的能量进行储存，以满足能量供应不足时的需求。该系统具有灵活性高、控制精度高、运算速度快、资源利用率高等特点。
3.2系统技术实现
该系统主要由计算机、控制器和电能表等技术组成。其中，控制器可控制微电网群的各个分支节点的能源输入、输出等智能控制功能，电能表用于对能源的使用情况进行实时监测和记录。另外，还采用了云服务技术，实现了对微电网的实时在线监测，在云端进行远程控制和数据管理。
为了实现多能互补的特性，该系统还设计了特定的能源分配和资源协同管理算法。该算法先采用遗传算法+模糊集合算法进行初步控制优化，然后采用神经网络算法实现最优能量配对，实现最优化供需平衡。
3.3工程应用实例
为了验证该系