近期，我系蹇林旎老师课题组在智能微电网领域取得研究新成果——An integrated and reconfigurable hybrid AC/DC microgrid architecture with autonomous power flow control for nearly/net zero energy buildings，本文在交/直混型微电网及控制方法提出一套全新思路，其突出的灵活变结构拓扑可满足未来对分布式可再生能源接入及电动汽车双向充放电的需求。该文章发表于能源领域国际著名学术期刊Applied Energy (IF=8.426)。

可持续发展一直是各国的重要议题。光伏、风电等可再生能源发电不断发展，为电力领域转型能源结构，实现能源低碳化、绿色化提供了有效途径。微电网作为集分布式电源、电力负荷、输电配电、监测保护为一体的小型电力系统，拓展了可再生能源在需求侧的利用，克服了可再生能源发电随机性、间断性、波动性的劣势，保证了电力系统的安全稳定运行。

将微电网系统融入现代楼宇电力系统之中，是实现楼宇零能耗目标的重要途径。然而，传统的微电网架构存在着系统元件分散、控制灵活性较差、通讯依赖度高等劣势，不适合楼宇实现高空间利用率及可再生能源效率的发展要求。本文提出了一种集成度高、拓扑灵活的混合微电网架构，其便于交/直流分布式电源、常规负荷以及电动汽车负荷接入；通过考虑多种场景，实现了交/直流子网互补互济，最大化了可再生能源本地消纳，提高了能源利用效率。

智能交互单元（SIU）作为架构的核心单元，提供了多种交/直流接口，便于相应负载及电源接入；可变的拓扑结构提供了多条能流路径，以便于系统内部、系统与大电网间实现灵活的能量交互；能流路径与智能开关的配合也可方便实现故障隔离、电源冗余功能；SIU分层控制策略在本地控制层能够实现短时间尺度下的电压、电流、功率等控制功能，在能流控制层能够实现相对长时间尺度下的能量调度功能。此外，本文在并网场景下考虑了16种运行模式，相应的能流控制策略能够全局优化系统的能量调度。

图1 所提新型混合微电网系统架构

图2 智能交互单元（SIU）拓扑结构

图3 系统分层控制体系

本成果还可尝试应用于码头、船舶等领域。集成化、标准化的设计也便于楼宇之间进行组网，甚至形成更大区域的能源互联网。

本文第一作者为课题组2018级博士生喻航，2019级博士生牛松岩和访问学生张雨蒙为本文的合作者，南科大电子与电气工程系蹇林旎副教授为本文通讯作者，南方科技大学为第一单位和唯一通讯单位。

该研究获得了国家自然科学基金（61773195）的资助。