通常情况下，微电网有孤岛运行、并网运行两种运行模式。与微电网不同的是，电能路由器需要考虑内部的分布式电源母线(将直流母线和交流母线且合称为分布式电源母线)、交流母线工和区域电网(或配电网)的运行状态，除了孤岛模式、并网模式外，还有并行运行模式。下面结合本文所提出的电能路由器的应用拓扑对电能路由器的三种运行模式进行分析。

电能路由器孤岛模式

分布式电源母线为交直流负荷供电，交流母线工闲置，且并网开关处于断开状态时，电能路由器工作于孤岛模式。电能路由器工作在孤岛模式时，所有的分布式电源、交直流负荷与储能设备三者的电能供需处于平衡状态。具体情况有以下两种:

在与分布式电源母线相连的分布式电源足以维持当地交直流负荷正常运行，且在市电电网处于用电低谷时，分布式电源母线将富余的电能存储到储能装置中，分布式电源母线和区域电网(或配电网)之间没有电能传输;

在各分布式电源自身不足以维持当地交直流负荷运行，且在大电网处于电高峰时，储能系统作为电源放电，分布式电源母线侧的分布式电源和储能系统完全可以供给当地负荷。

电能路由器并行模式

电能路由器的并行运行模式定义为，在分布式电源母线为交直流负荷供电的同时，交流母线工为部分甚至全部交流母线侧负荷供电，但并网开关处于断开情况下的运行状态。分布式电源母线侧的各分布式电源和储能设备，优先满足直流母线侧负荷，在可以满足直流负荷，而不足以完全满足交流负荷对电量或电能质量需求的情况下，部分交流侧负荷所需的电能直接由交流母线工供给 。

电能路由器并网模式

电能路由器运行在并网模式分以下两种:

在分布式电源母线足以维持当地负荷对电能的需求，电能仍有剩余，电能路由器将富余的电能通过并网开关，供给大电网;

在大电网处于用电低谷且各分布式电源发电量较小时，市电电网通过交流母线工为交流侧负荷供电，直流母线侧直流负荷和储能设备电能的差额通过并网开关由市电电网供应。