微电网作为一种新型能源网络化供应与管理结构,在降低能源消耗和环境污染的同时,能够提高系统的运行稳定性和灵活性。研究微电网能量管理,有利于提高微网的可靠性,降低经济成本,减少有害气体和温室气体的排放,提高能源的利用率等。而微电网所处区域不同,负荷需求也不同,则所需的各个分布式电源类型和容量也不相同；而当微电网已经确定的情况下,如何合理分配微电网内各个分布式单元的出力情况,使微电网能够经济、高效、环保的运行也是目前研究的重点。因此,本文将从两个方面对微电网进行研究：微电网优化设计与微电网运行调控,建立不同数学模型,探索有效的解决办法。本文首先分析了微电网所应包含的各个分布式电源的种类及其基本结构,给出了微网中光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机系统、柴油机以及蓄电池系统的稳态功率数学模型和蓄电池寿命模型,为后文各种典型的微电网能量调控研究奠定了理论基础。其次设计了包含系统经济性、环保性和可靠性指标的微电网优化设计模型,针对模型难以求解的特点,采用改进的模拟退火粒子群算法,将模拟退火算法与粒子群算法结合并加以改进,给出了算法的流程。之后选取浙江某一区域进行分析,仿真结果显示该设计方法能够有效对微网进行优化设计,提高能源的利用率,并且能够降低经济成本。针对孤网运行的微电网,从微电网全寿期运行经济性和蓄电池寿命出发,综合可再生能源优先利用的原则,同时综合微网运行原则,参考已有的专家策略,从蓄电池、柴油机所起作用出发制定了2种不同的运行调控策略,并利用实测数据对不同的调控策略进行仿真,仿真结果验证了算法的有效性。并网运行的微电网要与大电网进行能量交换,针对并网运行的微电网,考虑微电网运行的经济性和环境保护两个方面,提出了运行维护成本和环境保护折算成本两个目标函数,依据微电网各分布式单元的结构和与大电网的能量交换方案,提出2中不同的运行调控策略。针对微电网在不同策略下的模型进行仿真分析,仿真结果再次验证策略的有效性。