一、簡介

蘄春東服務(wù)區(qū)于2021年9月開通，位于黃石陽新縣新港園區(qū)新港大道，是薪嘉高速連接新港園區(qū)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，可快速連通韓春、武穴等城市。服務(wù)區(qū)用電覆蓋充電樁、照明、辦公、餐飲等負(fù)荷，受出行高峰、旅游季節(jié)影響，負(fù)荷峰谷波動(dòng)明顯。在 “雙碳” 目標(biāo)與交通能源轉(zhuǎn)型背景下，傳統(tǒng)依賴電網(wǎng)供電的模式存在成本高、能源結(jié)構(gòu)單一、高峰供電壓力大、可靠性不足等問題，難以滿足日益增長的新能源汽車充電需求與綠色發(fā)展要求。

為此，服務(wù)區(qū)建設(shè)智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，以光儲(chǔ)充一體化為核心，融合光伏、儲(chǔ)能、充電樁與智能管控技術(shù)，構(gòu)建清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠、智能的綜合能源體系，打造高速公路服務(wù)區(qū)能源升級示范。

蘄春東服務(wù)區(qū)3D監(jiān)控大屏

二、系統(tǒng)方案

總體架構(gòu)

項(xiàng)目在南區(qū)、北區(qū)各部署一套獨(dú)立微電網(wǎng)，通過智能網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一接入智能運(yùn)營管理平臺(tái)，形成“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)同運(yùn)行模式，兼顧先進(jìn)性、安全性與實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、智能調(diào)度。

硬件配置

光伏發(fā)電：南北區(qū)配置總裝機(jī)容量320kWp，利用服務(wù)區(qū)車棚、草坪等閑置空間鋪設(shè)組件，電力優(yōu)先就地消納，支撐充電樁等負(fù)荷。

儲(chǔ)能系統(tǒng)：南北區(qū)配置總裝機(jī)容量430kWh集裝箱式磷酸鐵鋰儲(chǔ)能裝置，安全穩(wěn)定、壽命長，實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

充電與配電：南北區(qū)各設(shè)5套戶外一體式充電樁，各配置1臺(tái) 1250kVA 箱式變電站及低壓并網(wǎng)柜，形成完整：發(fā)-儲(chǔ)-充-配硬件體系。

運(yùn)行模式與控制策略

系統(tǒng)支持并網(wǎng)/離網(wǎng)雙模式運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)削峰填谷、谷電峰用等精細(xì)化調(diào)控：

并網(wǎng)模式：白天光照充足時(shí)優(yōu)先使用光伏，余電存入儲(chǔ)能；夜間或陰雨天氣由儲(chǔ)能與電網(wǎng)聯(lián)合供電。

離網(wǎng)模式：市電中斷時(shí)自動(dòng)切換，由光伏+儲(chǔ)能保障關(guān)鍵負(fù)荷不間斷供電。

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：儲(chǔ)能在電價(jià)低谷充電、高峰放電，降低用電成本；充電高峰時(shí)儲(chǔ)能快速補(bǔ)能，穩(wěn)定供電。

三、系統(tǒng)功能介紹

依托智能運(yùn)營平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控、智能化調(diào)度，可實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓、頻率、儲(chǔ)能 SOC、負(fù)荷、發(fā)電量等數(shù)據(jù)，直觀展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與電網(wǎng)拓?fù)?。平臺(tái)支持負(fù)荷預(yù)測、能量優(yōu)化管理、并網(wǎng)離網(wǎng)平滑切換，可自定義組態(tài)與運(yùn)行策略，滿足個(gè)性化管理需求。系統(tǒng)打造全維度能源監(jiān)測體系，對配電、光伏、儲(chǔ)能、充電各環(huán)節(jié)及微網(wǎng)整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、全面監(jiān)測，為能源智能管理提供核心數(shù)據(jù)支撐。

配電監(jiān)測：對服務(wù)區(qū)南北區(qū) 1250kVA 箱式變電站、低壓并網(wǎng)柜及各配電柜進(jìn)行全參數(shù)監(jiān)測，實(shí)時(shí)采集相電壓、線電壓、三相電流、有功 / 無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功 / 無功電度等核心數(shù)據(jù)，展示配電系統(tǒng)主系統(tǒng)圖及動(dòng)態(tài)拓?fù)?，自?dòng)判別電氣設(shè)備帶電、停電狀態(tài)。同時(shí)監(jiān)測配電設(shè)備運(yùn)行溫度、通訊狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)尖峰平谷各時(shí)段用電量與電費(fèi)，分析負(fù)荷趨勢、最大需量及峰谷差，及時(shí)預(yù)警電壓異常、電流過載等故障，保障配電系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。

光伏監(jiān)測：針對 320kWp 光伏陣列及逆變器開展全流程監(jiān)測，實(shí)時(shí)獲取光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、交直流電壓 / 電流、逆變器運(yùn)行狀態(tài)及溫度等數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)日 / 月 / 年發(fā)電量、發(fā)電收益、等效利用小時(shí)數(shù)及電站效率。通過歷史曲線展示光伏功率波動(dòng)趨勢，對比理論發(fā)電量與實(shí)際發(fā)電量分析發(fā)電效率，監(jiān)測組串電流、電壓等細(xì)節(jié)參數(shù)，預(yù)警逆變器故障、組串電流反灌等問題，同時(shí)展示光伏設(shè)備在線率，為光伏系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)維提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

儲(chǔ)能監(jiān)測：對 430kWh 磷酸鐵鋰儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多維度精細(xì)化監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能 SOC、SOH、充放電狀態(tài)、充放電功率及累計(jì)充放電量，采集儲(chǔ)能變流器（PCS）交直流側(cè)電壓、電流、功率及電池管理系統(tǒng)（BMS）的單體電池電壓、溫度。同時(shí)監(jiān)測儲(chǔ)能設(shè)備環(huán)境溫度、消防狀態(tài)、空調(diào)運(yùn)行情況，統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)能充放電記錄、峰谷套利收益及儲(chǔ)能效率，支持充放電歷史曲線查看，預(yù)警電池過充、過放、溫度異常及 PCS 通訊故障等問題，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

充電監(jiān)測：對南北區(qū)各 5 套戶外一體式充電樁進(jìn)行全狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)時(shí)采集充電樁運(yùn)行狀態(tài)、充電功率、三相電壓/電流，統(tǒng)計(jì)日/月/年充電量、充電次數(shù)、客單價(jià)及充電收益，展示充電槍在線/離線/充電中狀態(tài)。同時(shí)監(jiān)測充電樁損耗電量、全站利用率，分析分時(shí)充電量占比及充電訂單走勢，實(shí)時(shí)更新充電流水，預(yù)警充電樁故障、通訊中斷等問題，精準(zhǔn)掌握充電負(fù)荷變化，保障充電服務(wù)高效開展。

微網(wǎng)總體監(jiān)測：從全局視角對光儲(chǔ)充一體化微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行綜合監(jiān)測，實(shí)時(shí)展示系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)進(jìn)線功率、總負(fù)荷功率、光伏總出力、儲(chǔ)能充放電功率等核心運(yùn)行參數(shù)，呈現(xiàn)微網(wǎng) “源 - 網(wǎng) - 荷 - 儲(chǔ)” 能量流動(dòng)拓?fù)鋱D。統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)整體能耗、清潔能源消納率、累計(jì)減碳量及等效經(jīng)濟(jì)收益，監(jiān)測各子系統(tǒng)設(shè)備整體在線率，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng) / 離網(wǎng)模式狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示及切換記錄，對微網(wǎng)整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評估，為源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)度提供全局?jǐn)?shù)據(jù)支撐。

四、項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)場

五、總結(jié)

蘄春東服務(wù)區(qū)智能微電網(wǎng)以光儲(chǔ)充一體化和智能管控為核心，有效解決了傳統(tǒng)服務(wù)區(qū)能源結(jié)構(gòu)單一、用電成本高、供電可靠性不足等痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了清潔能源高效利用、供需智能匹配、供電穩(wěn)定可靠。項(xiàng)目兼具經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與服務(wù)效益，為高速公路服務(wù)區(qū)微電網(wǎng)建設(shè)與能源轉(zhuǎn)型提供了典型示范。