一、案例簡(jiǎn)介

在雙碳目標(biāo)及相關(guān)政策驅(qū)動(dòng)下，河南交投新能源發(fā)展有限公司依托高速公路資產(chǎn)開(kāi)展新能源百千萬(wàn)工程：在5年內(nèi)建成投運(yùn)綠色低碳服務(wù)區(qū)一百對(duì)以上、新增光伏裝機(jī)容量一千兆瓦以上、充電車位一萬(wàn)個(gè)以上。一期投資7億元，在京港澳高速河南省內(nèi)沿途200多個(gè)服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站和獨(dú)立站點(diǎn)建設(shè)智慧能源管理及優(yōu)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新能源消納和防逆流控制，保障所有站點(diǎn)新能源安全可靠、綠色經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。19821800313

二、技術(shù)方案

本期工程完成266個(gè)站點(diǎn)的智慧能源管理改造：其中包含分布式光伏發(fā)電站點(diǎn)28個(gè)，分布式光伏、儲(chǔ)能一體化站點(diǎn)238個(gè)。通過(guò)各站點(diǎn)的光伏發(fā)電和儲(chǔ)能柜以及可調(diào)負(fù)荷的智能調(diào)控實(shí)現(xiàn)低碳運(yùn)行。各站點(diǎn)新能源配置和使用情況不同，因此能源控制策略也各不相同，主要策略包括新能源消納、削峰填谷和防逆流控制。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)分布式光伏和儲(chǔ)能柜

系統(tǒng)基于智慧能源管理平臺(tái)、智慧光伏、智慧儲(chǔ)能、智慧充電的理念，實(shí)現(xiàn)新能源充電場(chǎng)站更高收益和更優(yōu)體驗(yàn)、降容增效等目標(biāo)，搭建“AI智能+光儲(chǔ)充+N”源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)具備高兼容性的通信控制能力和信息交互能力，每個(gè)站點(diǎn)就地設(shè)置協(xié)調(diào)控制器，內(nèi)置嵌入式系統(tǒng)，可接入微電網(wǎng)各組成單元，通過(guò)內(nèi)置自適應(yīng)協(xié)同控制算法，包括新能源消納、防逆流、峰谷套利及其不同控制策略組合等，實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充站點(diǎn)能源的監(jiān)測(cè)、分析、智能控制等功能。協(xié)調(diào)控制器數(shù)據(jù)可上傳平臺(tái)，形成“云-邊-端”的三層架構(gòu)。

圖2 智慧能源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

云：智慧能源管理平臺(tái)基于邊緣計(jì)算和預(yù)測(cè)算法，配置多種運(yùn)行策略，可下發(fā)至各站點(diǎn)微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，通過(guò)各站點(diǎn)光、儲(chǔ)、充、負(fù)荷的優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、用電、充電的運(yùn)行監(jiān)測(cè)展示與安全管理。

邊：每個(gè)站點(diǎn)配置一臺(tái)ACCU-100微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，具有通信采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、邏輯控制等功能，內(nèi)置有多種新能源控制策略，可實(shí)現(xiàn)分布式光伏、儲(chǔ)能和可控負(fù)荷的協(xié)調(diào)運(yùn)行和防逆流控制，滿足不同運(yùn)?場(chǎng)景下的安全穩(wěn)定控制需求，并可將站點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳智慧能源管理平臺(tái)，確保微電網(wǎng)能夠在不同運(yùn)行模式下（并網(wǎng)和孤島）平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。

端：接入?yún)f(xié)調(diào)控制器的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括光伏逆變器、分布式儲(chǔ)能柜、充電樁、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、智能電表、防孤島/防逆流保護(hù)裝置等等。

圖3 云邊協(xié)同促平穩(wěn)運(yùn)行

三、商業(yè)模式及客戶收益

本項(xiàng)目由河南交投新能源發(fā)展有限公司投資和運(yùn)營(yíng)，一期投資7億元，主要目的是通過(guò)新能源的合理使用降低高速公路的用能成本，降低碳排放。通過(guò)建設(shè)分布式光伏和儲(chǔ)能，并通過(guò)智慧能源平臺(tái)側(cè)策略控制優(yōu)化能源使用，降低度電成本，預(yù)計(jì)5~6年內(nèi)收回投資成本。

智慧能源管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)百個(gè)新能源站點(diǎn)的數(shù)字化管理和能源使用的智能控制，控制策略包括：

新能源消納：當(dāng)光伏發(fā)電無(wú)法完全消納時(shí)控制儲(chǔ)能充電，光伏發(fā)電不足時(shí)放電，提升新能源就地化消納率。

削峰填谷：負(fù)荷低谷時(shí)段控制儲(chǔ)能充電，高峰時(shí)段放電，用于降低最大需量和用電成本；

防逆流控制：收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)的光伏、儲(chǔ)能采用自發(fā)自用、余電不上網(wǎng)，協(xié)調(diào)控制器通過(guò)柔性調(diào)節(jié)光伏和儲(chǔ)能出力，或跳開(kāi)并網(wǎng)斷路器防止向電網(wǎng)輸送電能，避免被考核。

四、項(xiàng)目亮點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

方案使用“云-邊-端”協(xié)同實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)百個(gè)新能源站點(diǎn)的柔性控制來(lái)達(dá)到預(yù)定的使用策略，每個(gè)站點(diǎn)使用不同的控制策略，并且不依賴于大平臺(tái)的控制，可以通過(guò)本地化的協(xié)調(diào)控制器獨(dú)立運(yùn)行。使用云邊協(xié)同方式來(lái)管理大量的新能源站點(diǎn)，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)成本，提高用戶收益。

本方案適用于分布式光伏、工商業(yè)儲(chǔ)能、光儲(chǔ)、光儲(chǔ)充一體化站點(diǎn)的優(yōu)化控制和在線監(jiān)測(cè)，可為新能源投資商、綜合能源服務(wù)運(yùn)營(yíng)商、電力運(yùn)維商、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商提供源網(wǎng)荷儲(chǔ)智慧化解決方案。

審核編輯 黃宇