摘　要：隨著高速公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站等沿線場景分布式光伏與儲能的規(guī)?；渴?，“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)。本文以20個(gè)站點(diǎn)約3.47MW光伏、1.4MWh儲能的湖南某高速沿線項(xiàng)目為例，介紹了安科瑞ACCU協(xié)調(diào)控制器與EMS3.0智慧能源管理平臺構(gòu)成的“本地自治+云端協(xié)同"兩級管控方案。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)與光儲協(xié)調(diào)充放電控制，EMS3.0云平臺實(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)，為同類交通場景光儲項(xiàng)目提供了可復(fù)制的解決方案。

關(guān)鍵詞：協(xié)調(diào)控制器；光儲協(xié)同；防逆流；高速公路；分布式光伏

1 概述

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，光伏發(fā)電系統(tǒng)正逐步成為新建高速的標(biāo)準(zhǔn)配置。

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，是高速光儲項(xiàng)目的核心訴求。

安科瑞針對上述場景和需求，提出“本地自治+云端協(xié)同"兩級光儲一體化管控方案：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)與光儲協(xié)調(diào)充放電控制；以EMS3.0智慧能源管理平臺為遠(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 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)配套儲能系統(tǒng)，總儲能容量1.4MWh。項(xiàng)目現(xiàn)場如下圖所示。

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。各站點(diǎn)具體配置詳見第3章。

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)光儲站點(diǎn)需實(shí)現(xiàn)光儲協(xié)調(diào)充放電，光伏余電優(yōu)先儲能充電，高峰時(shí)段儲能放電降本；三是20個(gè)光（儲）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。

3 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-IS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"兩級防逆流機(jī)制，同時(shí)針對6個(gè)光儲站點(diǎn)實(shí)施光儲協(xié)調(diào)充放電控制。系統(tǒng)采用本地部署與云平臺相結(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云平臺負(fù)責(zé)全線站點(diǎn)統(tǒng)一監(jiān)控管理。解決方案架構(gòu)如圖 7所示。

各站點(diǎn)具體配置如下：

3.1 光儲協(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。

對于配置儲能的站點(diǎn)，控制器根據(jù)光伏出力與負(fù)荷的實(shí)時(shí)對比關(guān)系，執(zhí)行光儲協(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)先向儲能充電，充電功率等于光伏盈余量；若儲能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)先由儲能放電補(bǔ)足，放電功率等于負(fù)荷缺額量；若儲能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；光儲站點(diǎn)通過“光伏出力優(yōu)先滿足負(fù)荷—余電儲能充電—儲能放電補(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。

3.2 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。

3.3 EMS3.0云平臺遠(yuǎn)程監(jiān)控

安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺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)本地存儲加云端雙備份，確保數(shù)據(jù)安全可追溯。可視化大屏如下圖所示

4 運(yùn)行效果與系統(tǒng)展示

基于上述“本地自治+云端協(xié)同"兩級管控方案，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）光儲協(xié)同增效。6個(gè)光儲站點(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)營電費(fèi)。

3）集約化運(yùn)維。EMS3.0云平臺將沿線分散的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)。

5 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系統(tǒng)的規(guī)?；渴鹑找娉蔀橼厔?。本文介紹的湖南某高速光儲一體化項(xiàng)目，以安科瑞ACCU系列協(xié)調(diào)控制器與EMS3.0微電網(wǎng)云平臺為核心，構(gòu)建了“本地自治+云端協(xié)同"兩級管控方案，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。

【數(shù)據(jù)免責(zé)聲明】

1. 本文所涉及的裝機(jī)容量、發(fā)電量、收益金額、節(jié)能減排數(shù)據(jù)均來源于特定高速公路服務(wù)區(qū)光儲一體化示范項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)測，僅供技術(shù)交流參考；不同項(xiàng)目因光照條件、負(fù)荷特征、設(shè)備配置、并網(wǎng)協(xié)議等差異，運(yùn)行數(shù)據(jù)會有較大差異，不構(gòu)成對任何特定項(xiàng)目運(yùn)行指標(biāo)的承諾或保證。

2. 本文提及的逆變器、并網(wǎng)柜、儲能 PCS 等第三方設(shè)備型號與廠家信息，僅用于描述項(xiàng)目配置；不構(gòu)成對相關(guān)設(shè)備性能或品牌的任何背書、推薦或比較。

3. 本文示意界面（含平臺架構(gòu)圖、拓?fù)鋱D、示意圖）來源于 Acrel-EMS 3.0 微電網(wǎng)能效管理平臺演示數(shù)據(jù)；對外發(fā)布前如含具體客戶名、站點(diǎn)地址、收益數(shù)據(jù)等真實(shí)信息，須經(jīng)客戶授權(quán)后做脫敏處理或取得相關(guān)方書面同意。

4. 本文中所有技術(shù)方案描述（防逆流控制、協(xié)調(diào)充放電策略、云邊協(xié)同架構(gòu)等）為安科瑞 Acrel-EMS 3.0 平臺與 ACCU 協(xié)調(diào)控制器的通用功能介紹，不針對任何特定項(xiàng)目做效果承諾。