一. 背 景

隨著高速公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站等沿線場(chǎng)景分布式光伏與儲(chǔ)能的規(guī)?；渴穑?ldquo;站點(diǎn)分散、工況復(fù)雜、統(tǒng)一監(jiān)控難度大”成為交通基礎(chǔ)設(shè)施能源轉(zhuǎn)型面臨的典型挑戰(zhàn)。隨著“雙碳”目標(biāo)持續(xù)推進(jìn)，交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域成為分布式新能源應(yīng)用的重要場(chǎng)景。高速公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道邊坡等區(qū)域具有屋頂及閑置土地資源豐富、用電負(fù)荷穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，光伏發(fā)電系統(tǒng)正逐步成為新建高速的標(biāo)準(zhǔn)配置。

湖南某高速沿線20個(gè)站點(diǎn)約3.47MW光伏、1.4MWh儲(chǔ)能的項(xiàng)目來介紹安科瑞ACCU協(xié)調(diào)控制器與EMS3.0智慧能源管理平臺(tái)構(gòu)成的“本地自治+云端協(xié)同”兩級(jí)管控方案。ACCU協(xié)調(diào)控制器在各站點(diǎn)獨(dú)立完成防逆流柔性調(diào)節(jié)與光儲(chǔ)協(xié)調(diào)充放電控制，EMS3.0云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)跨路段多站點(diǎn)統(tǒng)一監(jiān)控運(yùn)維，輔助解決了山區(qū)高速沿線站點(diǎn)分散、人工巡檢成本高的痛點(diǎn)，為同類交通場(chǎng)景光儲(chǔ)項(xiàng)目提供了可復(fù)制的解決方案。

然而，高速公路沿線站點(diǎn)分散、相距數(shù)十甚至上百公里，各站點(diǎn)負(fù)荷特性與光照條件差異明顯，給光伏并網(wǎng)管理與統(tǒng)一監(jiān)控帶來突出挑戰(zhàn)。對(duì)于并網(wǎng)協(xié)議要求“不可逆流”的項(xiàng)目，傳統(tǒng)逆功率保護(hù)裝置檢測(cè)到逆流即跳閘停機(jī)，雖能保證安全，卻頻繁中斷發(fā)電造成浪費(fèi)。另一方面，減少沿線人工巡檢成本、實(shí)現(xiàn)全線集中監(jiān)控，是高速光儲(chǔ)項(xiàng)目的核心訴求。

二. 湖南高速項(xiàng)目案例

對(duì)上述場(chǎng)景和需求，提出“本地自治+云端協(xié)同”兩級(jí)光儲(chǔ)一體化管控方案：以ACCU系列協(xié)調(diào)控制器為本地控制核心，在各站點(diǎn)獨(dú)立完成防逆流柔性調(diào)節(jié)與光儲(chǔ)協(xié)調(diào)充放電控制；以EMS3.0智慧能源管理平臺(tái)為遠(yuǎn)程管理中樞，實(shí)現(xiàn)跨路段、多站點(diǎn)的集中監(jiān)控與統(tǒng)一運(yùn)維。兩級(jí)協(xié)同，既保障各站點(diǎn)并網(wǎng)安全合規(guī)，又實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)協(xié)同高效運(yùn)行，明顯降低沿線分散站點(diǎn)的人工巡檢成本。

2.1 項(xiàng)目情況

湖南某高速沿線20個(gè)站點(diǎn)（含服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道邊坡等）建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量約3.47MW，其中6個(gè)站點(diǎn)配套儲(chǔ)能系統(tǒng)，總儲(chǔ)能容量1.4MWh。項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)照片如下：

根據(jù)并網(wǎng)協(xié)議，本項(xiàng)目所有站點(diǎn)均不允許向電網(wǎng)反送電能。20個(gè)并網(wǎng)站點(diǎn)中，14個(gè)站點(diǎn)為純光伏配置，6個(gè)站點(diǎn)配置光伏+儲(chǔ)能，站點(diǎn)一次圖如圖 5、圖 6所示。純光伏站點(diǎn)分布于隧道及部分收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)；光儲(chǔ)站點(diǎn)主要位于服務(wù)區(qū)及管理中心等負(fù)荷集中區(qū)域。

2.2 光儲(chǔ)站點(diǎn)一次示意圖

 2.3 純光伏站點(diǎn)一次示意圖

項(xiàng)目投運(yùn)后需實(shí)現(xiàn)以下控制目標(biāo)：一是在各站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)防逆流控制，確保任何工況下均不向電網(wǎng)反送電能；二是6個(gè)光儲(chǔ)站點(diǎn)需實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)協(xié)調(diào)充放電，光伏余電優(yōu)先儲(chǔ)能充電，高峰時(shí)段儲(chǔ)能放電降本；三是20個(gè)光（儲(chǔ)）站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全線集中監(jiān)控與遠(yuǎn)程運(yùn)維；四是系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，動(dòng)作事件可追溯。

三. 解決方案

本項(xiàng)目以安科瑞ACCU系列協(xié)調(diào)控制器為本地控制核心，搭配AM5SE防逆流保護(hù)裝置作為剛性保護(hù)，構(gòu)建“柔性調(diào)節(jié)+剛性跳閘”兩級(jí)防逆流機(jī)制，同時(shí)針對(duì)6個(gè)光儲(chǔ)站點(diǎn)實(shí)施光儲(chǔ)協(xié)調(diào)充放電控制。

系統(tǒng)采用本地部署與云平臺(tái)相結(jié)合的方式，ACCU控制器在各站點(diǎn)本地完成數(shù)據(jù)采集、策略計(jì)算與指令下發(fā)，不依賴云端通信，確?？刂频膶?shí)時(shí)性與可靠性；EMS3.0云平臺(tái)負(fù)責(zé)全線站點(diǎn)統(tǒng)一監(jiān)控管理。

3.1 各站點(diǎn)具體配置如下：

3.2 光儲(chǔ)協(xié)調(diào)策略

ACCU系列協(xié)調(diào)控制器在各站點(diǎn)獨(dú)立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)市電進(jìn)線處功率，設(shè)置防逆流調(diào)節(jié)閾值與功率恢復(fù)定值。當(dāng)進(jìn)線功率低于調(diào)節(jié)閾值時(shí)，控制器自動(dòng)計(jì)算需要降低的功率值，以有功功率百分比的形式下發(fā)至光伏逆變器，動(dòng)態(tài)下調(diào)光伏出力，使進(jìn)線功率回升至安全運(yùn)行區(qū)間。

對(duì)于配置儲(chǔ)能的站點(diǎn)，控制器根據(jù)光伏出力與負(fù)荷的實(shí)時(shí)對(duì)比關(guān)系，執(zhí)行光儲(chǔ)協(xié)調(diào)策略：

（1）光伏富余工況：光伏出力大于負(fù)荷時(shí)，富余功率優(yōu)先向儲(chǔ)能充電，充電功率等于光伏盈余量；若儲(chǔ)能SOC達(dá)上限或已達(dá)到額定充電功率仍有剩余，則限制光伏發(fā)電功率，防止逆流。

（2）光伏缺額工況：光伏出力小于負(fù)荷時(shí)，缺額功率優(yōu)先由儲(chǔ)能放電補(bǔ)足，放電功率等于負(fù)荷缺額量；若儲(chǔ)能SOC達(dá)下限或已達(dá)到額定放電功率仍有不足，不足部分由市電補(bǔ)給。

純光伏站點(diǎn)與光儲(chǔ)站點(diǎn)在防逆流策略上存在差異：純光伏站點(diǎn)僅調(diào)節(jié)逆變器出力；光儲(chǔ)站點(diǎn)通過“光伏出力優(yōu)先滿足負(fù)荷—余電儲(chǔ)能充電—儲(chǔ)能放電補(bǔ)充缺口”的三段式控制，在保障零逆流的前提下實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電峰值化利用與用電成本谷值化。

3.3 剛性保護(hù)策略

AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置作為系統(tǒng)的安全兜底，獨(dú)立采集市電進(jìn)線電壓、電流并實(shí)時(shí)計(jì)算功率。當(dāng)檢測(cè)到逆功率超過保護(hù)定值時(shí)，裝置瞬時(shí)動(dòng)作，跳開光伏并網(wǎng)開關(guān)，切斷光伏發(fā)電回路，確保不向電網(wǎng)反送電能，作為柔性調(diào)節(jié)失效后的最后一道防線。

當(dāng)進(jìn)線功率恢復(fù)至逆功率恢復(fù)定值以上并持續(xù)一定時(shí)間后，裝置自動(dòng)發(fā)出合閘指令，閉合光伏并網(wǎng)開關(guān)，恢復(fù)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)歸，無需運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)操作。

柔性調(diào)節(jié)與剛性保護(hù)在定值上形成有序配合關(guān)系：柔性調(diào)節(jié)啟動(dòng)閾值高于剛性保護(hù)定值，且低功率預(yù)警設(shè)置短暫延時(shí)，為柔性調(diào)節(jié)留出動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間；逆功率跳閘作為保底策略瞬時(shí)動(dòng)作。

3.4 EMS3.0源網(wǎng)荷儲(chǔ)云平臺(tái)

安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺(tái)部署于路段管理中心，實(shí)現(xiàn)以下功能：

一是全線站點(diǎn)發(fā)電功率與儲(chǔ)能SOC實(shí)時(shí)展示，支持按路段、按站點(diǎn)類型（服務(wù)區(qū)/收費(fèi)站/隧道）篩選查看；

二是逆變器、儲(chǔ)能柜、防逆流保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)上送，異常主動(dòng)告警；

三是運(yùn)行數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)加云端雙備份，確保數(shù)據(jù)安全可追溯?？梢暬笃寥缦聢D所示.

四. 項(xiàng)目效果與系統(tǒng)界面展示

基于上述“本地自治+云端協(xié)同”兩級(jí)管控方案，系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)了以下效果：

1）防逆流控制。各站點(diǎn)ACCU協(xié)調(diào)控制器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)線功率，在光伏出力接近負(fù)荷時(shí)提前啟動(dòng)柔性調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)下調(diào)光伏出力或調(diào)度儲(chǔ)能充電，將進(jìn)線功率維持在安全運(yùn)行區(qū)間內(nèi)；當(dāng)柔性調(diào)節(jié)未能抑制逆流時(shí)，AM5SE-IS瞬時(shí)動(dòng)作跳開光伏并網(wǎng)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)點(diǎn)防逆流控制目標(biāo)。

2）光儲(chǔ)協(xié)同增效。6個(gè)光儲(chǔ)站點(diǎn)通過“光伏余電充電、高峰時(shí)段放電”的協(xié)調(diào)策略，既解決了光伏余電就地消納問題，又通過峰谷價(jià)差降低了服務(wù)區(qū)及管理中心的運(yùn)營(yíng)電費(fèi)。

3）集約化運(yùn)維。EMS3.0云平臺(tái)將沿線分散的20個(gè)站點(diǎn)統(tǒng)一接入集中監(jiān)控，運(yùn)維人員在管理中心即可掌握全線光儲(chǔ)運(yùn)行狀態(tài)，明顯降低了日常巡檢工作量與人力成本。

4）運(yùn)行安全與事件追溯。系統(tǒng)投運(yùn)以來，各站點(diǎn)ACCU協(xié)調(diào)控制器與AM5SE-IS防逆流保護(hù)裝置協(xié)同動(dòng)作可靠，未發(fā)生并網(wǎng)點(diǎn)逆流超標(biāo)事件；EMS3.0云平臺(tái)完整記錄各站點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)與保護(hù)動(dòng)作事件，支持按站點(diǎn)、按時(shí)間段追溯查詢，為運(yùn)維分析與安全審計(jì)提供依據(jù)。

五. 結(jié) 語

隨著交通與能源融合發(fā)展的深入推進(jìn)，高速公路沿線分布式光儲(chǔ)系統(tǒng)的規(guī)?；渴鹑找娉蔀橼厔?shì)。湖南某高速光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目以安科瑞ACCU系列協(xié)調(diào)控制器與EMS3.0微電網(wǎng)云平臺(tái)為核心，構(gòu)建了“本地自治+云端協(xié)同”兩級(jí)管控方案，

在滿足各站點(diǎn)防逆流合規(guī)要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了光儲(chǔ)協(xié)調(diào)充放電與跨路段統(tǒng)一監(jiān)控，為山區(qū)高速沿線站點(diǎn)分散、工況復(fù)雜的光儲(chǔ)項(xiàng)目提供了成熟、可復(fù)制的解決方案。安科瑞微電網(wǎng)產(chǎn)品體系涵蓋本地控制與云端管理，為交通領(lǐng)域綠色用能轉(zhuǎn)型提供可靠的技術(shù)支撐。

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