微电网技术
随着中国技术、经济各方面的迅猛发展，能源与电网相应承载了许多前所未有的压力，在节能减排、能源结构、能源分布、电力调配、防灾能力、供电可靠性等方面存在诸多问题。目前，我国一次能源与用电需求分布极不均衡，智能电网和微电网技术将为解决我国电网的快速发展与网架结构薄弱的矛盾做出贡献，并为设备制造商、电力企业和电力用户提供新的机遇与挑战。
微电网（Micro-Grid）也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。 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，是传统电网向智能电网过渡。
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。
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网的
解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应是毫秒级的。
（2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
（3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时间为分钟级。
微电网经济型包括用电经济性和发电经济性。用电经济性包括电价低估买进电能，用电高峰期缓解电网压力；根据用户需求提供不同等级的电能质量等等。发电经济性包括通过热电联产提高效率；联合控制燃气发电机和电池充电状态，协调微电源与电池的运行降低电能储存初始花费；用移动代理技术进行控制，能适应微电网电源位置频繁的安装和更换，节省燃料花费和成本等等。
可再生能源发电的间歇性和波动性，容易造成微电网电能的整体偏差。微电网根据系统需要选择飞轮或电容器等储能方式。孤岛时，微电网储能单元的不间断供电可以弥补负荷与发电间的不平衡。但是储能单元的容量，等级以及控制问题目前还处于研究阶段。储能单元的容量是有的，过度的充放电可能导致功率补偿失败，它的控制对微电网的未定运行非常重要。
国外对于微电网的研究起步较早，在关键技术方面已取得一些突破，并在小规模微电网中得 到验证。其中美国、欧洲、日本及加拿大等建设了一批示范工程，为微电网的发展
提供了一些经验借鉴，成为微电网领域领先国家。目前，国外正在推动微电网向更高电压等级、更大容量发展。
据《2013-2017年中国微电网行业深度调研与可行性分析报告》显示，国内微电网研究处于起步探索阶段，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。该项目首次提出了我国微电网技术体系，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。
负荷的持续增长、能源利用效率瓶颈、用户对电能质量的高标准要求，以及越来越被关注的环境保护问题，已经成为电力工业所面临的严峻挑战。近日福建省风光储充微电网实验室建成投运，宣称实现了电动汽车微型充换电站电力生产零排放，具备分布式电源接入配电网、微电网运行控制能力，可开展微电网协制、保护技术、电能质量控制技术以及并性检测等方面的研究。的确，微电网对分布式发电具备有效利用、灵活、智能的控制特点，对解决能源问题具有极大的优势。
对于微电网这种新的技术领域，各国呈现不同的发展特色。美国的配电网比较薄弱，微电网的发展主要集中在提高重要负荷的供电可靠性，满足用户定制的多种电能质量需求，降低成本、实现智能化等方面。日本的国内能源紧缺，微电网的发展目标主要定位在能源供给多样化，减少污染，满足用户的个性化电力需求。欧盟从电力市场需求、电能安全供给和环境保护等角度出发，微电网要能够充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术，实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合。
从各国对微电网的研究可以看出，微电网的形成与发展不是对传统集中式、大规模电网的与挑战，而是未来电网实现高效、环保、优质供电的一个重要手段，是对大电网
的一种有益补充。随着智能电网在我国的不断发展，配电自动化水平不断提高，分布式电源的大量接入，微电网这种具备完整发电、输电、配电功能的“小型”电力系统，可以作为“虚拟”的电源与负荷成为大电网的供电的有效补充，可以适应岛屿、边疆等某些特殊的“孤岛”运行环境，可以极大地减少线损，提高能源综合利用效率，提高电网的安全性。
在可再生能源发电如火如荼，的电力工业可持续发展的今天，灵活、清洁、安全、经济的能源供需模式已经成为必然之选，微电网这种新的技术领域，势必有其快速发展的空间，成为集中式大电网的有效补充。
我国的微电网技术处于起步阶段，还不够成熟，涉及的先进的电力电子技术、计算机控制技术、通信技术等在微电网中的应用水平不高，且我国尚无统一、规范的微电网体系技术标准和规范，尤其对微电网接入、规划设计、建设运行和设备制造等环节，都缺乏相应的国家层面的技术标准与管理规范。
从我国微电网发展进程中，促进我国微电网发展的主要因素有支持、市场监管、投资规模、技术创新，在这几个方面中，积极有效的支持对我国微电网的发展起到了中流砥柱的作用。美国能源部高级顾问理查德•考夫曼认为，美国在清洁能源市场上已经落后于中国和欧洲，主要原因是美国偏重与基础方面的研究而没有良好的培养市场，中国和欧洲借助于美国的创新引擎发展了自己的清洁能源市场。这实际上中国能源起到了一定的支持作用。在市场监管方面，我国微电网的介入门槛看似很低，但由于电力监管等实际情况实则导致我国微电网的介入门槛还是比较高的。
微电网建设的投资成本较高成为了制约微电网发展的主要因素，微电网控制系统价格不菲，其储能系统投资成本较高，而储能系统仅占到整个微电网控制系统成本的1/3，加上变配电设置和控制系统，以及后期的运营维护，都导致微电网成本居高不下。
“十二五”期间，智能电网的重点任务是发展大规模间歇式新能源并网技术，突破大规模间歇式新能源电源并网与储能、智能配用电、大电网智能调度与控制、智能装备等智能电网核心关键技术。微电网是智能电网的有机组成部分，随着国家加大对智能电网的投资力度，微电网也面临良好的发展机遇。未来随着微电网技术不断成熟、可再生能源成本下降、储能产业发展以及未来化石能源价格的持续上涨，微电网将得到爆发式增长。