摘(zhāi) 要:針(zhēn)對(duì)工業園區的供電(diàn)可靠(kào)性低(dī)以(yǐ)及(jí)電費(fèi)較(jiào)高等情況(kuàng)，根(gēn)據(jù)工業園區自身需(xū)求(qiú)以及現有條件(jiàn)，本文提出來一(yī)種(zhǒng)合理配置屋頂光伏(fú)，車棚光(guāng)伏，充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)以(yǐ)及儲(chǔ)能等設施的方案，對其主要(yào)設(shè)備進(jìn)行整合，使空(kōng)間利用(yòng)大(dà)，提高園區(qū)的供電(diàn)穩(wěn)定(dìng)性(xìng)，滿(mǎn)足(zú)園(yuán)區(qū)的(dí)供電需(xū)求(qiú)
。關鍵詞:光(guāng)伏(fú) 充電樁 儲能 光(guāng)儲充一(yī)體(tǐ)化(huà)

　　0.引(yǐn)言(yán)

　　近年(nián)來(lái)，新能源迅(xùn)速發展，並(bìng)在(zài)市(shì)場占(zhān)據了一定規模，近年(nián)來由(yóu)於(yú)光(guāng)伏(fú)發電得到(dào)了(liǎo)政(zhèng)府(fǔ)政(zhèng)策(cè)的支(zhī)持(chí)，發(fā)展(zhǎn)快(kuài)，但是(shì)光伏卻也(yě)給電網帶來(lái)了(liǎo)不可忽略(lüè)的(dí)影(yǐng)響，配置新能源汽車充電站(zhàn)能夠(gòu)起(qǐ)到(dào)平(píng)衡(héng)配電(diàn)網負(fù)荷的作(zuò)用，但新能源充(chōng)電站規(guī)模較大(dà)，又會造成局(jú)部電(diàn)網負荷(hé)較(jiào)大的情況，光儲(chǔ)充一體化(huà)電(diàn)站(zhàn)集光(guāng)伏發電，充電站(zhàn)，儲能電站(zhàn)一(yī)體(tǐ)，既可以(yǐ)就(jiù)地消納光伏發電，又可以(yǐ)減(jiǎn)輕光伏電(diàn)站與(yǔ)充電(diàn)站(zhàn)單(dān)獨(dú)帶給電(diàn)網(wǎng)的(dí)負(fù)麵影響(xiǎng)
。工業園區擁有閒置(zhì)辦公(gōng)屋頂以及(jí)廣闊的工(gōng)業(yè)廠房屋頂(dǐng)，存在用(yòng)電量(liáng)大(dà)且用(yòng)電時段(duàn)分布(bù)不均(jūn)等情況，而(ér)且工業(yè)園附近聚(jù)集著(zhuó)大量(liáng)新能源車(chē)輛，有(yǒu)著建(jiàn)設(shè)光儲充(chōng)項(xiàng)目的天(tiān)然優(yōu)勢(shì)條件(jiàn)，光(guāng)儲充電站可(kě)以(yǐ)根(gēn)據園(yuán)區(qū)需要與(yǔ)配電網(wǎng)靈活(huó)互動(dòng)，從而達到靈(líng)活性，經濟性，維(wéi)護(hù)檢(jiǎn)修(xiū)簡便性，實現發電(diàn)與供(gōng)電基本平衡
。

　　1.係統(tǒng)組成

　　1.1 必(bì)要(yào)性分析

　　工(gōng)業園區(qū)光儲(chǔ)充一體(tǐ)化電站(zhàn)主要由光伏發(fā)電係統，汽車充(chōng)電(diàn)樁，儲(chǔ)能係(xì)統(tǒng)，市電(diàn)和(hé)能(néng)量(liáng)管理(lǐ)係統(tǒng)組成(chéng)
。係統構(gòu)架圖1所(suǒ)示：

圖1 係統構架圖

　　1.2 光伏配(pèi)置方案(àn)

　　屋(wū)頂(dǐng)分布式(shì)光(guāng)伏發(fā)電係(xì)統(tǒng)是光伏(fú)係統與建(jiàn)築(zhù)屋麵結(jié)合(hé)常見的(dí)一種，是方(fāng)案(àn)集成的是BAPV的形式(shì)，光伏組件不(bù)僅滿足光(guāng)伏(fú)發(fā)電的功(gōng)能(néng)要(yào)求(qiú)，同時還要兼顧(gù)建(jiàn)築(zhù)物的基(jī)本(běn)功能(néng)要(yào)求(qiú)，更能對建(jiàn)築(zhù)物起(qǐ)到隔熱保溫的(dí)作(zuò)用(yòng)
。

　　園區(qū)光伏電(diàn)站(zhàn)一(yī)般為屋頂光伏和車棚(péng)光(guāng)伏(fú)，限(xiàn)製於園區內部，建(jiàn)設麵積一般較小，組件選用(yòng)單(dān)晶Perc組件(jiàn)，逆變器選(xuǎn)用組(zǔ)串(chuàn)式逆(nì)變器，以(yǐ)提高光伏發電效率(shuài)，根據(jù)項目(mù)實(shí)際情況選(xuǎn)擇(zé)配(pèi)置匯(huì)流箱以及(jí)其(qí)它配(pèi)電(diàn)設備
。

　　1.3 充(chōng)電樁(zhuāng)配置方案

　　工業園區(qū)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)需具備(bèi)集功率變換，充電控(kòng)製(zhì)，人機(jī)交互(hù)控製，通訊(xùn)，計費計量等於(yú)一體(tǐ)，具(jù)有(yǒu)良好(hǎo)的防塵，防(fáng)水(shuǐ)功能，還(huán)可靈活適應(yīng)室內，室(shì)外運(yùn)營(yíng)維(wéi)護(hù)
。充(chōng)電(diàn)樁的(dí)功(gōng)率轉換(huàn)單元遵循電(diàn)源模(mó)塊化(huà)設計(jì)原則(zé)滿足多種(zhǒng)類型的(dí)車輛充電(diàn)
。充電(diàn)樁(zhuāng)還(huán)需(xū)具備多(duō)重保(bǎo)護(hù)功能，輸入(rù)輸出具(jù)備雙重(zhòng)安全保(bǎo)護(hù)措施，充電(diàn)時可(kě)實時監測充(chōng)電(diàn)電(diàn)纜(lǎn)的連接(jiē)狀(zhuàng)態(tài)，連接異(yì)常時立即(jí)停止充(chōng)電(diàn)，確保(bǎo)充(chōng)電(diàn)過程中的人身(shēn)和(hé)車輛(liàng)安全(quán)
。人(rén)性化(huà)的(dí)界麵顯示(shì)和控(kòng)製引(yǐn)導(dǎo)功能，讓(ràng)客(kè)戶(hù)方(fāng)便快(kuài)速(sù)完(wán)成充(chōng)電過(guò)程，對外提供CAN，以(yǐ)太網等(děng)多種通信(xìn)接口，與運營(yíng)管理(lǐ)中心(xīn)實時通信(xìn)，實時(shí)監測充電樁(zhuāng)運行(háng)狀態
。

　　充(chōng)電站還可(kě)以(yǐ)根據實際(jì)情(qíng)況配置(zhì)光(guāng)伏(fú)車(chē)棚(péng)以(yǐ)及(jí)洗車間以(yǐ)及(jí)休息(xī)室(shì)以及汽車(chē)維修處來(lái)提高充電站
。

　　4.4 儲能配(pèi)置方案

　　儲(chǔ)能係(xì)統由儲(chǔ)能電(diàn)池(chí)（含儲能(néng)電池和電(diàn)池管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)），消防(fáng)係(xì)統(tǒng)，監控係統(tǒng)，溫控係統，照明(míng)係統等主要組(zǔ)件(jiàn)構(gòu)成
。

　　儲(chǔ)能(néng)電池一(yī)般(bān)選用磷酸鐵鋰電(diàn)池（LFP），具(jù)備比能(néng)量(liáng)高(gāo)，循環壽命長(cháng)，成(chéng)本低(dī)，性價(jià)比高(gāo)，可(kě)大電流充放電(diàn)，耐(nài)高溫，高(gāo)能量(liáng)密度(dù)，無(wú)記憶，安(ān)全無汙染(rǎn)等(děng)特點(diǎn)
。

　　另外(wài)配(pèi)套儲能(néng)雙向(xiàng)變(biàn)流器（PCS）以(yǐ)及(jí)直流匯流櫃以(yǐ)及(jí)BMS等(děng)設備，園(yuán)區可(kě)利用空間(jiān)較(jiào)小，儲能(néng)係(xì)統一般選(xuǎn)用(yòng)集(jí)成在(zài)幾個(gè)儲(chǔ)能集(jí)裝箱(xiāng)內
。

　　2.接入(rù)方案

　　工(gōng)業園(yuán)區光儲(chǔ)充(chōng)電站配(pèi)置專(zhuān)門(mén)的變(biàn)壓器，根據(jù)充電樁(zhuāng)的實(shí)際容量(liáng)配(pèi)置合(hé)理(lǐ)的(dí)變(biàn)壓(yā)器型(xíng)號和數(shù)量(liáng)，光(guāng)伏係統，充(chōng)電站以及(jí)儲能(néng)係(xì)統均(jūn)接入(rù)專變的低壓(yā)側(cè)，變(biàn)壓器(qì)變(biàn)壓後經環網(wǎng)櫃接(jiē)入(rù)工業園區(qū)10kV母綫側，並(bìng)在環(huán)網(wǎng)櫃內(nèi)加(jiā)裝(zhuāng)總計(jì)量裝置(zhì)以便(biàn)於費用(yòng)結算
。下圖為(wéi)一般(bān)工業園區光儲充一體化電(diàn)站電氣(qì)一次接(jiē)綫圖
。

圖2 光儲充(chōng)一體(tǐ)化(huà)電(diàn)站(zhàn)電氣一次接綫圖(tú)

　　2.1能(néng)量管理(lǐ)係統的建(jiàn)設方案

　　光(guāng)儲充一(yī)體化(huà)電站需要(yào)能量管理(lǐ)係統對(duì)能源數據(jù)進行(háng)收集(jí)，管理，分(fēn)析，對光(guāng)儲(chǔ)充(chōng)電站進行分(fēn)散控(kòng)製(zhì)和集中(zhōng)管理(lǐ)，優化(huà)能(néng)源(yuán)調度(dù)和平衡指(zhǐ)揮(huī)係(xì)統(tǒng)，采用SCADA/EMS/DMS技術，從(cóng)而(ér)實(shí)現對光(guāng)伏出力管理，充(chōng)電樁調度以(yǐ)及(jí)儲(chǔ)能係統充(chōng)放(fàng)電管(guǎn)理
。能(néng)量(liáng)管(guǎn)理係統常用模式有固定(dìng)充放時(shí)段模式，計劃曲(qū)綫模式(shì)以(yǐ)及(jí)負荷跟蹤(zōng)模式(shì)
。

　　2.2運行策(cè)略

　　白天，當(dāng)光(guāng)伏容量較小(xiǎo)充(chōng)電(diàn)樁容量(liáng)較(jiào)大(dà)時，光伏優先(xiān)為充電樁供(gōng)電，一(yī)般(bān)情(qíng)況不會出(chū)現(xiàn)餘(yú)電，再(zài)利用(yòng)儲能(néng)設備提前儲(chǔ)備好(hǎo)的(dí)市(shì)電進行(háng)供電
；當(dāng)光伏容量較大充(chōng)電樁(zhuāng)容量較小時，光(guāng)伏優先為(wéi)充(chōng)電樁(zhuāng)供(gōng)電，當出現餘電時(shí)，給(gěi)儲能充電
；儲(chǔ)能(néng)充(chōng)滿(mǎn)後，餘(yú)電上網
。儲能係(xì)統可(kě)以根(gēn)據(jù)現場(cháng)實(shí)際需(xū)求以(yǐ)及(jí)當(dāng)地峰穀電(diàn)價進(jìn)行(háng)“一(yī)充一放"以及(jí)“兩(liǎng)充兩(liǎng)放模式(shì)"
。儲(chǔ)能(néng)係(xì)統(tǒng)正(zhèng)常情況下並網運行，電網(wǎng)停電時可(kě)離(lí)網運行，主要作用(yòng)為備用電(diàn)源，兼(jiān)顧削(xiāo)峰(fēng)填(tián)穀功能
。

　　3.安科瑞微電網能量管理(lǐ)係(xì)統(tǒng)解決方案(àn)

　　Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理係(xì)統能(néng)夠對(duì)微電網(wǎng)的源(yuán)，網(wǎng)，荷，儲(chǔ)能(néng)係統(tǒng)，充電負荷進(jìn)行實時(shí)監控，診斷告(gào)警(jǐng)，全(quán)景分析(xī)，有序(xù)管理(lǐ)和控製(zhì)，滿(mǎn)足(zú)微電(diàn)網運行監視(shì)化，安全分析(xī)智能化，調整控製(zhì)前(qián)瞻(zhān)化(huà)，全(quán)景(jǐng)分析(xī)動態化的需求(qiú)，完成(chéng)不同(tóng)目標(biāo)下光儲充資(zī)源之間的靈活(huó)互動與經濟優化運(yùn)行(háng)，實現能源效益，經濟效益和環境效(xiào)益
。

　　係統主界麵(miàn)，包含(hán)微(wēi)電(diàn)網光伏(fú)，風電，儲(chǔ)能，充電樁及(jí)總體負(fù)荷情(qíng)況(kuàng)，體(tǐ)現係統主接(jiē)綫(xiàn)圖(tú)，光伏(fú)信(xìn)息，風電信(xìn)息(xī)，儲能信息(xī)，充(chōng)電樁信(xìn)息，告(gào)警信息(xī)，收(shōu)益，環境等
。

儲能(néng)監控

係統(tǒng)綜合數據(jù)：電參量(liáng)數據(jù)，充放電量數(shù)據(jù)，節(jié)能減排數據
；

　　運行模(mó)式：峰(fēng)穀模式(shì)，計劃曲綫(xiàn)，需(xū)量(liáng)控製等
；

　　統計電量，收益(yì)等數據(jù)
；

　　儲(chǔ)能係統功率曲綫(xiàn)，充放電量對(duì)比圖，實時掌(zhǎng)握儲能(néng)係統的整(zhěng)體(tǐ)運(yùn)行水平(píng)
。

　　光伏監(jiān)控

光(guāng)伏係統總出(chū)力(lì)情況(kuàng)

　　逆變器直流側(cè)，交流(liú)側(cè)運(yùn)行狀(zhuàng)態(tài)監測(cè)及(jí)報警

　　逆變(biàn)器(qì)及電(diàn)站發電(diàn)量統計(jì)及(jí)分析(xī)

　　並(bìng)網櫃(guì)電力(lì)監測(cè)及(jí)發(fā)電量(liáng)統計

　　電站(zhàn)發電(diàn)量(liáng)年有(yǒu)效(xiào)利(lì)用小(xiǎo)時數(shù)統計，識(shí)別低(dī)效(xiào)發電電(diàn)站
；

　　發電收益統計(補(bǔ)貼收(shōu)益(yì)，並(bìng)網收益(yì))

　　輻(fú)照(zhào)度(dù)/風力/環(huán)境(jìng)溫(wēn)濕(shī)度監測(cè)

　　並網(wǎng)電能質量監(jiān)測及(jí)分(fēn)析(xī)

　　光(guāng)伏預測

　　以海量發電(diàn)和環境(jìng)數據為根源，以高(gāo)精(jīng)度數值氣象預報為(wéi)基(jī)礎，采(cǎi)用(yòng)多(duō)維(wéi)度(dù)同(tóng)構(gòu)異質BP，LSTM神經網(wǎng)絡光功(gōng)率預測方(fāng)法
。

　　時間分辨率：15min

　　超短期未(wèi)來4h預測精度(dù)＞90%

　　短期未來72h預(yù)測精(jīng)度＞80%

　　短(duǎn)期(qī)光(guāng)伏功(gōng)率(shuài)預測

　　超(chāo)短(duǎn)期光伏功率預測

　　數(shù)值(zhí)天氣預(yù)報(bào)管理

　　誤(wù)差(chà)統(tǒng)計(jì)計算

　　實時數據管理

　　歷史數(shù)據管(guǎn)理(lǐ)

　　光(guāng)伏(fú)功率預測數(shù)據人(rén)機界麵(miàn)

　　充電樁(zhuāng)係統

實時(shí)監(jiān)測充電係統的(dí)充電電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流，功率及各(gè)充(chōng)電(diàn)樁運行狀(zhuàng)態
；

　　統計(jì)各充電樁(zhuāng)充(chōng)電(diàn)量(liáng)，電費(fèi)等
；

　　針(zhēn)對異(yì)常信息進行故障(zhàng)告(gào)警(jǐng)
；

　　根據(jù)用(yòng)電(diàn)負荷柔(róu)性調(tiáo)節充(chōng)電(diàn)功(gōng)率(shuài)
。

　　電能質量

　　對整個(gè)係統(tǒng)範圍內的電(diàn)能(néng)質量和電能可(kě)靠性狀況進行持續(xù)性的(dí)監測
。如(rú)電(diàn)壓諧(xié)波(bō)，電(diàn)壓閃(shǎn)變(biàn)，電(diàn)壓(yā)不平衡等穩態(tài)數據和電壓暫升/暫降(jiàng)，電壓(yā)中(zhōng)斷暫(zàn)態(tài)數據進行(háng)監測分析及錄(lù)波展(zhǎn)示，並對電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流(liú)瞬變(biàn)進行(háng)監(jiān)測
。

　　4.設備(bèi)選(xuǎn)型

　　除(chú)了(liǎo)微(wēi)電(diàn)網(wǎng)能量(liáng)管理平台(tái)外，還具備現場(cháng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，智能網(wǎng)關等(děng)設備(bèi)，組成了完整的(dí)“雲(yún)-邊(biān)-端"能(néng)源數字化體係，具體包括高低(dī)壓配電綜合保(bǎo)護和監(jiān)測(cè)產品(pǐn)，電能(néng)質量在綫(xiàn)監測裝置，電能質量治(zhì)理，照(zhào)明控(kòng)製，充電樁，電(diàn)氣(qì)消(xiāo)防(fáng)類(lèi)解(jiě)決方(fāng)案等，可(kě)以為虛(xū)擬電(diàn)廠企業級的能(néng)源管(guǎn)理係統(tǒng)提(tí)供(gōng)一站式服務(wù)能(néng)力
。

　　4.結語(yǔ)

　　本文提出(chū)一(yī)種(zhǒng)園(yuán)區光儲(chǔ)充配置(zhì)方案(àn)，包(bāo)括光伏組(zǔ)件，逆變器(qì)，充(chōng)電樁的選型，儲能電(diàn)池和PCS的選(xuǎn)型(xíng)以及係統接入方(fāng)案的確定和能量管理模(mó)式
。園區(qū)建設(shè)光(guāng)儲(chǔ)充(chōng)電(diàn)站(zhàn)能夠提高園區(qū)的(dí)電(diàn)能質(zhì)量(liáng)，對(duì)單(dān)一的(dí)光(guāng)伏(fú)電(diàn)站(zhàn)和充(chōng)電(diàn)站(zhàn)的不(bù)利影響(xiǎng)進(jìn)行(háng)了(liǎo)補(bǔ)充(chōng)，光儲(chǔ)充(chōng)一體(tǐ)化電(diàn)站(zhàn)不僅(jǐn)僅(jǐn)適(shì)用於園區(qū)等(děng)用戶(hù)側(cè)，還可(kě)以(yǐ)應(yīng)用到(dào)配(pèi)網側(cè)
。光(guāng)儲(chǔ)充(chōng)一(yī)體(tǐ)化(huà)電站(zhàn)必(bì)定(dìng)會(huì)成(chéng)為配電網中的重要組成部分
。

　　參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn)

　　[1]周(zhōu)茂林. 一(yī)種模塊(kuài)化(huà)快速(sù)充電樁(zhuāng)設備[J]. 自動化(huà)應用(yòng), 2017, 000(011):155-156.

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