一、案例簡介

在雙碳目標及相關(guān)政策驅(qū)動下，河南交投新能源發(fā)展有限公司依托高速公路資產(chǎn)開展新能源百千萬工程：在5年內(nèi)建成投運綠色低碳服務(wù)區(qū)一百對以上、新增光伏裝機容量一千兆瓦以上、充電車位一萬個以上。一期投資7億元，在京港澳高速河南省內(nèi)沿途200多個服務(wù)區(qū)、收費站和獨立站點建設(shè)智慧能源管理及優(yōu)化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)新能源消納和防逆流控制，保障所有站點新能源安全可靠、綠色經(jīng)濟運行。19821800313

二、技術(shù)方案

本期工程完成266個站點的智慧能源管理改造：其中包含分布式光伏發(fā)電站點28個，分布式光伏、儲能一體化站點238個。通過各站點的光伏發(fā)電和儲能柜以及可調(diào)負荷的智能調(diào)控實現(xiàn)低碳運行。各站點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)場分布式光伏和儲能柜

系統(tǒng)基于智慧能源管理平臺、智慧光伏、智慧儲能、智慧充電的理念，實現(xiàn)新能源充電場站更高收益和更優(yōu)體驗、降容增效等目標，搭建“AI智能+光儲充+N”源網(wǎng)荷儲一體化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)具備高兼容性的通信控制能力和信息交互能力，每個站點就地設(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，實現(xiàn)光儲充站點能源的監(jiān)測、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，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：智慧能源管理平臺基于邊緣計算和預(yù)測算法，配置多種運行策略，可下發(fā)至各站點微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，通過各站點光、儲、充、負荷的優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)發(fā)電、用電、充電的運行監(jiān)測展示與安全管理。

邊：每個站點配置一臺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，可實現(xiàn)分布式光伏、儲能和可控負荷的協(xié)調(diào)運行和防逆流控制，滿足不同運?場景下的安全穩(wěn)定控制需求，并可將站點數(shù)據(jù)實時上傳智慧能源管理平臺，確保微電網(wǎng)能夠在不同運行模式下（并網(wǎng)和孤島）平穩(wěn)、高效地運行。

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

圖3 云邊協(xié)同促平穩(wěn)運行

三、商業(yè)模式及客戶收益

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

智慧能源管理平臺實現(xiàn)對數(shù)百個新能源站點的數(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：當光伏發(fā)電無法完全消納時控制儲能充電，光伏發(fā)電不足時放電，提升新能源就地化消納率。

削峰填谷：負荷低谷時段控制儲能充電，高峰時段放電，用于降低最大需量和用電成本；

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

四、項目亮點及經(jīng)驗總結(jié)

方案使用“云-邊-端”協(xié)同實現(xiàn)對數(shù)百個新能源站點的柔性控制來達到預(yù)定的使用策略，每個站點使用不同的控制策略，并且不依賴于大平臺的控制，可以通過本地化的協(xié)調(diào)控制器獨立運行。使用云邊協(xié)同方式來管理大量的新能源站點，大大提高了系統(tǒng)運行穩(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)儲能、光儲、光儲充一體化站點的優(yōu)化控制和在線監(jiān)測，可為新能源投資商、綜合能源服務(wù)運營商、電力運維商、虛擬電廠運營商提供源網(wǎng)荷儲智慧化解決方案。

審核編輯 黃宇