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，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、餐飲等負荷，受出行高峰、旅游季節(jié)影響，負荷峰谷波動明顯。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)，以光儲充一體化為核心，融合光伏、儲能、充電樁與智能管控技術(shù)，構(gòu)建清潔、經(jīng)濟、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)

項目在南區(qū)、北區(qū)各部署一套獨立微電網(wǎng)，通過智能網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一接入智能運營管理平臺，形成“源-網(wǎng)-荷-儲"協(xié)同運行模式，兼顧先進性、安全性與實用性，實現(xiàn)多能互補、智能調(diào)度。

硬件配置

光伏發(fā)電：南北區(qū)配置總裝機容量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，支撐充電樁等負荷。

儲能系統(tǒng)：南北區(qū)配置總裝機容量430kWh集裝箱式磷酸鐵鋰儲能裝置，安全穩(wěn)定、壽命長，實現(xiàn)電能存儲與動態(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 1250kVA 箱式變電站及低壓并網(wǎng)柜，形成完整：發(fā)-儲-充-配硬件體系。

運行模式與控制策略

系統(tǒng)支持并網(wǎng)/離網(wǎng)雙模式運行，并實現(xiàn)削峰填谷、谷電峰用等精細化調(diào)控：

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

離網(wǎng)模式：市電中斷時自動切換，由光伏+儲能保障關(guān)鍵負荷不間斷供電。

經(jīng)濟運行：儲能在電價低谷充電、高峰放電，降低用電成本；充電高峰時儲能快速補能，穩(wěn)定供電。

三、系統(tǒng)功能介紹

依托智能運營平臺實現(xiàn)可視化監(jiān)控、智能化調(diào)度，可實時監(jiān)測電壓、頻率、儲能 SOC、負荷、發(fā)電量等數(shù)據(jù)，直觀展示設(shè)備運行狀態(tài)與電網(wǎng)拓撲。平臺支持負荷預(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)與運行策略，滿足個性化管理需求。系統(tǒng)打造全維度能源監(jiān)測體系，對配電、光伏、儲能、充電各環(huán)節(jié)及微網(wǎng)整體運行狀態(tài)進行精準(zhǔn)、實時、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)柜及各配電柜進行全參數(shù)監(jiān)測，實時采集相電壓、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)圖及動態(tài)拓撲，自動判別電氣設(shè)備帶電、停電狀態(tài)。同時監(jiān)測配電設(shè)備運行溫度、通訊狀態(tài)，統(tǒng)計尖峰平谷各時段用電量與電費，分析負荷趨勢、最大需量及峰谷差，及時預(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，實時獲取光伏發(fā)電功率、發(fā)電量、交直流電壓 / 電流、逆變器運行狀態(tài)及溫度等數(shù)據(jù)，統(tǒng)計日 / 月 / 年發(fā)電量、發(fā)電收益、等效利用小時數(shù)及電站效率。通過歷史曲線展示光伏功率波動趨勢，對比理論發(fā)電量與實際發(fā)電量分析發(fā)電效率，監(jiān)測組串電流、電壓等細節(jié)參數(shù)，預(yù)警逆變器故障、組串電流反灌等問題，同時展示光伏設(shè)備在線率，為光伏系統(tǒng)優(yōu)化運維提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

儲能監(jiān)測：對 430kWh 磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)實現(xiàn)多維度精細化監(jiān)測，實時監(jiān)控儲能 SOC、SOH、充放電狀態(tài)、充放電功率及累計充放電量，采集儲能變流器（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。同時監(jiān)測儲能設(shè)備環(huán)境溫度、消防狀態(tài)、空調(diào)運行情況，統(tǒng)計儲能充放電記錄、峰谷套利收益及儲能效率，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，保障儲能系統(tǒng)安全可靠運行。

充電監(jiān)測：對南北區(qū)各 5 套戶外一體式充電樁進行全狀態(tài)監(jiān)測，實時采集充電樁運行狀態(tài)、充電功率、三相電壓/電流，統(tǒng)計日/月/年充電量、充電次數(shù)、客單價及充電收益，展示充電槍在線/離線/充電中狀態(tài)。同時監(jiān)測充電樁損耗電量、全站利用率，分析分時充電量占比及充電訂單走勢，實時更新充電流水，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：從全局視角對光儲充一體化微網(wǎng)系統(tǒng)進行綜合監(jiān)測，實時展示系統(tǒng)頻率、電網(wǎng)進線功率、總負荷功率、光伏總出力、儲能充放電功率等核心運行參數(shù)，呈現(xiàn)微網(wǎng) “源 - 網(wǎng) - 荷 - 儲" 能量流動拓撲圖。統(tǒng)計系統(tǒng)整體能耗、清潔能源消納率、累計減碳量及等效經(jīng)濟收益，監(jiān)測各子系統(tǒng)設(shè)備整體在線率，實現(xiàn)并網(wǎng) / 離網(wǎng)模式狀態(tài)實時顯示及切換記錄，對微網(wǎng)整體運行狀態(tài)進行綜合評估，為源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度提供全局?jǐn)?shù)據(jù)支撐。

四、項目實施現(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，實現(xiàn)了清潔能源高效利用、供需智能匹配、供電穩(wěn)定可靠。項目兼具經(jīng)濟效益、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。