微电网是一种新型的网络结构，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、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够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的方式，使传统电网向智能电网过渡。

微电网具有如下特征：在大电网中以单点的形式接入，即从电网侧看，微电网输入输出特性，相当于一个可控的发电单元或者负载；能在并网与孤岛两种模式下运行；通常连接在低压配电网络上，其输电线路的阻抗特性呈电阻性。

如图8-22所示以微网为例，由电池储能系统、风力发电系统、光伏发电系统和负荷组成的微网中，PCC接入点通过静态开关（static transfer switch，STS）和升压变压器连接至配电网。正常情况下，STS闭合，微网与主网之间进行能量交换，此时往往对电池储能系统充电。当因电网发生故障被动孤岛，或者微网电能质量不佳、电网检修等情况下的主动孤岛时，STS断开，电池储能系统作为孤岛模式下的主电源维持微网母线电压幅值和频率的稳定。当主网恢复正常时，经过预同步环节，微网恢复并网。微网主电源——电池储能系统工作在虚拟同步发电机控制模式下，风机和光伏以传统电流源模式并入微网，工作于MPPT模式。

图8-22　微网组成及各微源运行模式(www.daowen.com)

图8-22所示的微网结构中，电池储能系统、光伏、风电共同给负载供电。若忽略网络损耗，根据能量守恒定律，有：

式中：犘wind和犘PV分别为风电和光伏的有功出力，犘load为负载消耗的有功功率。由于风机和光伏工作在MPPT控制模式下，可等效为消耗负功率的负荷，其负荷特性受光照、风速等气象条件影响。出于减小风电、光伏出力变化对微网主电源能量冲击的考虑，前者的容量应该小于后者，以便电池储能系统能够补偿新能源出力波动。

综合风电、光伏和用电负荷得到一天内的负荷波动特点，总功率犘Σ可看成三种负荷的叠加。其中犘1对应短周期的小幅度的随机分量；犘2对应了带有冲击性的负荷的投切，为脉动分量；犘3代表风速、光照等气象条件或生产、生活规律等原因造成的负荷波动。因此，微网的控制可以分层进行。