微电网：另一个让人们对能源产生兴趣的术语。然而，如果你想创建自己的微电网，选择一直很有限。
利用独特的Victron能力，例如 PowerAssist背后的技术, 无限组合的Victron系统现在可以协同工作，同步他们的交流输出，以支持和维护分布式的一组独立电池组和电源。Victron的MicroGrid功能允许小型系统并行运行并相互通信，以支持分布式系统中的较大负载。
在本文中，我们将澄清术语和微电网的局限性，简要概述Victron的MicroGrid功能如何运作，并分享一些简单的系统场景以使概念更易理解。
什么是微电网？
让我们迅速区分一下“电网”和“微电网”。
电力网络是一个在特定区域内的负载和电源线路的分布网络，从一个或多个发电厂获取电力。这个互联系统依赖于强大的分布式连接、卫星同步时钟和冗余的故障保护，因为小问题可能会迅速升级为大问题，正如我们今年春天在西班牙和几年前在德克萨斯州所看到的那样。这种规模的问题难以预测，而停机和故障的 Liability 是巨大的。
当人们使用“微电网”这个词时，不明确它指的是什么规模。例如，一个微电网可能包括分布在工厂综合体中多个建筑物中的负载，以及包括热电联产发电机和太阳能在内的各种类型的设备。
微电网可能在完全没有电网的地方建立：比如发展中国家的海洋岛屿或山区。在电网存在的地方，微电网被使用于电网的最末端，那里的电能质量和可靠性都较差。
微电网也是公用设施架构的一个关键“新”功能，旨在尽量减少电力 grid 对日益增长的社区升级服务线路的需求。使社区尽可能独立可以为公用设施节省大量成本，并减少与这些社区基础设施改进相关的极端成本。
这些系统的关键相似之处是，它们都有多个负载中心，并且都连接到统一的交流耦合电力系统中的多个发电来源（风能、太阳能、水力、柴油/丙烷/煤炭发电机等）。
现状
当然，这个术语已经演变。大约30年前，SMA首次在分布式网络上开发出能够被SMA Sunny Island调制的频率偏移光伏逆变器。太阳能输入可以放置在交流电线的任何位置而无需额外布线，从而创建了一个真正的微电网。这是一项令人印象深刻的先进技术，是我们第一次在离网应用中看到这种设计的小规模实施。
快进到今天。AC耦合系统更为常见，但大多数微电网系统都是围绕电网互动设计的，而且我们几乎没有看到小微电网类型的进展。
微电网现有的控制选项有哪些？ABB、西门子、通用电气、SEL、ComAp或DEIF都提供最先进的微电网控制，每个节点都使用硬件，并通过专用的CAN总线网络互联。那些为公用事业提供控制的相同公司也可以提供微电网选项（具有公用事业规模的定价、安全保护措施和复杂性，即保护继电器、自动化控制器和用于电力分配、变电站和工业电气系统的SCADA网络）。
像这样的系统非常复杂，需要特定的知识来设置和监控。它们功能强大，但代价是复杂性和细微差别。如果你在为一个小镇或一个大型工厂供电，这是一个可靠且功能齐全的选择，但到目前为止，在这个“迷你实用”水平之下，选择很少。
为普通人设计的微电网
如果我们能够不依赖主电网或公用事业公司，设计我们自己的微电网，那该有多好——并且具有灵活的控制结构，不需要过于复杂的系统呢？现在，我们可以做到。
Victron逆变器在MicroGrid模式下运行得更像发电机而不是逆变器。这意味着它们对负载的动态响应具有“机械式”的特性，我们可以通过调整响应的斜率作为频率和电压的函数来进行调整。这种动态响应的目的是向网络上的其他Victron系统指示特定节点负载的状态，促使它们从系统中推送或拉取电力到电网。它们通过调整功率因数或相位来实现这一点。最终结果是一系列具有发电能力的节点，当微电网的其他部分发展负载或根据其电池SOC或负载需求需要时，这些节点会作为负载反馈。
在微电网中我们还希望有什么？从基本术语上来说，我们希望它具有灵活性、可靠性，并且能够在不需要额外电线或网络要求的情况下进行部署。我们希望它具有可扩展性，多个不同大小的电池系统能够协同工作以支持负载网络。简而言之，将小型系统扩展到更大的架构中以完成更多任务的能力。我们理解，在停车场内铺设CAN总线电线以连接到另一个系统，会使整个网络变得不可靠。
如果你对此感兴趣，这正是Intelligent Controls与Victron测试的东西：一种适用于任何规模微电网的新型MicroGrid解决方案，拥有你可能想要的一切。和任何系统一样，它有一些局限性和设计复杂性，但如果你的目标是简单有效的分布式电力系统，这种功能提供了真正独特的东西。市场正是需要这种在规模、复杂性和成本上的完美平衡。
注意： 值得一提的是，像ComAp这样的公司制造的是控制设备，而不是发电设备。Victron Energy制造所需的设备和控制，以配置一个强大、自我管理的微电网。这是这项技术能够实现的主要原因。
Victron 微电网场景
如果你和我们一样，我相信你已经开始考虑申请挑战。让我们探讨一些场景，帮助你解决这些问题。
场景 1：多个逆变器-电池组系统连接在一起，形成一个统一的组合系统。 如果这个微电网系统 由太阳能通过直流到直流充电控制器或交流耦合的光伏阵列供电，一切都很顺利。电池被充电。负载得到满足。如果我们需要使用发电机来供电，我们有几个选择，每个选择都有一些额外的复杂性。最简单的选择是使用直流发电机直接给电池充电。 如果使用交流发电机，则需要使用同步硬件将其与电网同步（Victron 支持来自不同制造商的这些硬件）。
注意： 为什么我们需要将交流发电机与电网同步？一旦微电网开始运行，你无法在其中一个系统中感受到输入并将其传达给所有其他系统，以同时调整它们的相位以匹配发电机。交流发电机必须与更大的系统匹配。
场景2：大型、移动、可部署的电力系统为飓风后的一家医院供电。四个拖车上的电力系统以微电网模式并联连接以供电负载。理想情况下，直流发电机提供额外的备用电源。这种模块化设计允许单个系统故障但仍具有冗余功能和无限扩展能力。这 使得拖车易于运输，并且在负载增加或设备在其他地方需要时可以轻松部署。
摘要
历史上，混合发电机难以普及是有其原因的。首先，最大的问题在于复杂性和尺寸考虑。归根结底，启用一个大型发电机来完成所有工作更为容易，而且你不必担心发电机的同步问题；你只需支付账单即可。账单虽然有些不必要地高，但你仍然乐于支付，因为这是获得可靠电力的最简单方式。
通过Victron的MicroGrid功能，我们可以轻松并联混合发电机，这意味着您可以在避免昂贵燃油账单的同时拥有合适大小的发电机。您可以实现比传统设置更安静的操作和更高的可靠性。由于它很容易实施，因此是对现状的直接竞争者。并且现状应该感到害怕。
如果你只是浏览了这份文件，以下是主要的收获点：
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我们可以极大地简化直流母线设计，并创建可以并联的模块化系统，即使这些系统有不同的大小。 这使得前所未有的灵活性成为可能，并允许系统随着时间的推移扩展而不会出现兼容性问题。我们甚至可以混合单相系统和三相系统。通过这种策略，低电压系统的大型直流母线架构的复杂性被最小化。人们喜欢低电压系统，因为它们安全且易于操作。更小的低电压系统并联在安全性冗余方面比单一的高压系统有显著优势。
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直流发电机允许零切换（无需转移开关）和完美的电质量（频率或电气噪声无变化）。 它们更高效，并且非常适合微电网。直流发电机 在基于电池的系统中已经提供了显著的效率和空间优势，但这种功能和工作方式使直流发电机变得无价。