能源交換機的系統結構
能源交換機為組件模塊式結構，主要包括标準化電氣接口、集成母線系統、電力電子變流器、智能傳感與控制器、嵌入式系統、集成網絡系統和标準化網絡接口等部分。标準化電氣接口，可為發用電設備提供“即插即用”的标準并網方式。标準化網絡接口，可自動掃描端口和識别發用電設備的信息模型。能源交換機模塊設計如圖1所示。
能源交換機
能源交換機的主要功能
能源交換機可主動跟蹤電網電壓和頻率變化，自适應改變自身輸出的功率，平滑系統電壓和頻率波動，有助于電力系統穩定運行。能源交換機主要功能包括：
①設備監測控制：測量、保護、監控、通信、接入控制及管理等功能。
②電力能量交換：在微電網系統内，對即插即用接入的發用電設備，進行能量的交換和利用。
③協調優化控制：可采用定功率輸出和下垂控制模式運行，跟蹤配網運行，并根據下垂特性響應電網電壓和頻率的變化。
⑤故障預警告知：當微電網内部出現孤島、過壓、過流及短路等故障時，發出提示信息告知用戶。
⑥運行信息維護：對微電網内的系統配置、設備參數、運維信息等進行維護和管理。
⑦用戶互動服務：根據實時電價，基于用能數據和嵌入策略，引導用戶優化用電方式，實現能效的主動管理。
能源交換機與能源互聯網的關系
（1）基于OSI 的能源互聯網模型OSIE
依據 OSIE 的構建步驟，采用分層的思想對系統互連相關的部分要素進行整理，将每個能源開放系統看作是邏輯上由各要素的有序組合而構成，形成了具有5 層體系架構的能源互聯網參考模型，用于指導任意兩個能源開放系統之間的互連。參考模型如圖2 所示。
能源交換機
（2）能源交換機所在分層
能源交換機是配控層的關鍵設備，用于在發電子網調節各發電單元進行電能生産并安全注入傳輸網絡；在用電子網進行功率分配。主要負責識别電網内各電力終端，協調電網内各終端的能量分配與交換，控制電能質量，具備變壓功能。
