我們整合了光伏、儲能和充電等能源系統的整合解決方案，旨在透過結合多種技術，智慧地解決電動車的里程焦慮問題。電動車充電樁該系統融合了光伏發電和電池儲能技術。它透過光伏新能源促進電動車的綠色出行，同時支持儲能以緩解電網重負荷壓力。透過分級利用，該系統完善了電池產業鏈，保障了產業的健康發展。這項綜合能源系統的建設促進了產業的電氣化和智慧化發展，實現了太陽能等清潔能源透過光伏發電轉化為電能並儲存在電池中。電動車充電樁再將電池中的電能傳輸至電動車，解決了充電難題。
一、光電儲能充電微電網系統的拓樸結構
如上圖所示，光伏、儲能、充電一體化微電網系統拓撲結構的主要設備描述如下：
1. 離網儲能轉換器：250kW 轉換器的交流側並聯連接到 380V 交流母線，直流側並聯連接到四個 50kW 雙向 DC/DC 轉換器，實現雙向能量流動，即電池充電和放電。
2. 雙向DC/DC轉換器：四個50kW DC/DC轉換器的高壓側連接到轉換器的直流端，低壓側連接到動力電池組。每個DC/DC轉換器連接到一個電池組。
3. 動力電池系統：由十六顆3.6V/100Ah電芯（1P16S）組成電池模組（57.6V/100Ah，標稱容量5.76kWh）。十二個電池模組串聯組成一個電池組（691.2V/100Ah，標稱容量69.12kWh）。此電池組連接至雙向DC/DC轉換器的低壓端。電池系統包含四個電池組，標稱容量為276.48kWh。
4. MPPT模組：MPPT模組的高壓側並聯連接至750V直流母線，低壓側連接至光伏陣列。光電陣列由六串組成，每串包含18個275Wp的模組串聯，總共108個光電模組，總輸出功率為29.7kWp。
5. 充電站：該系統包括三個 60kW 充電站。直流電動車充電站（充電站的數量和功率可根據交通流量和每日能源需求進行調整）。充電站的交流側與交流母線連接，可由光電發電、儲能裝置及電網供電。
6. EMS 和 MGCC：這些系統執行諸如儲能係統的充電和放電控制以及根據上級調度中心的指令監控電池 SOC 資訊等功能。
二、光伏-儲能-充電一體化能源系統的特點
1. 本系統採用三層控制架構：頂層為能量管理系統，中間層為中央控制系統，底層為設備層。系統整合了數量轉換裝置、相關負荷監控和保護裝置，使其成為一個能夠自我控制、自我保護和管理的自主系統。
2. 儲能係統的能量調度策略可根據電網的峰值谷平峰電價和儲能電池的荷電狀態（或端電壓）靈活調整/設定。本系統接收來自能量管理系統（EMS）的調度指令，進行智慧充放電控制。
3. 本系統具備全面的通訊、監控、管理、控制、預警和保護功能，確保長期連續安全運作。系統運作狀態可透過上位機進行監控，並具備豐富的資料分析能力。
4. 電池管理系統 (BMS) 與能量管理系統 (EMS) 通信，上傳電池組訊息，並與 EMS 和 PCS 協同工作，實現對電池組的監控和保護功能。
此專案採用塔式儲能轉換器PCS，整合了併網和離網切換裝置及配電櫃。它具備零秒內實現併網和離網無縫切換的功能，支援併網恆流和恆功率兩種充電模式，並可接受來自上位機的即時調度指令。
三、光伏儲能及充電系統的控制與管理
系統控制採用三級架構：EMS 為頂層調度層，系統控制器為中間協調層，DC-DC 和充電樁為設備層。
能源管理系統 (EMS) 和系統控制器是關鍵組件，它們共同協作來管理和調度光伏儲能充電系統：
1. EMS功能
1）能源調度控制策略可以靈活調整，儲能充放電模式和功率指令可以根據當地電網峰谷平價時段的電價進行設定。
2) EMS 對系統內的主要設備（包括但不限於 PCS、BMS、光伏逆變器和充電樁）進行即時遙測和遠端訊號安全監控，並以統一的方式管理設備報告的警報事件和歷史資料儲存。
3）EMS可以透過乙太網路或4G通訊將系統預測資料和運算分析結果上傳到上級調度中心或遠端通訊伺服器，並即時接收調度指令，回應AGC頻率調節、削峰等調度需求，以滿足電力系統的需求。
4) EMS 與環境監控和消防系統實現連動控制：確保所有設備在火災發生前關閉，發出警報和聲光警報，並將警報事件上傳到後端。
2. 系統控制器功能：
1）系統協調控制器從能量管理系統（EMS）接收調度策略：充放電模式和功率調度指令。它基於儲能電池的荷電狀態（SOC）、電池充放電狀態、光伏發電量和充電樁使用情況，並靈活調整總線管理。透過管理直流-直流變換器的充放電，實現儲能電池的充放電控制，從而最大限度地提高儲能係統的利用率。
2）結合直流-直流充電/放電模式和電動車充電樁充電狀態下，需要調整光電逆變器的功率限制和光電模組的發電量。還需要調整光電模組的工作模式並管理系統匯流排。
3. 設備層 – DC-DC 功能：
1）功率致動器，實現太陽能與電化學儲能之間的相互轉換。
2) DC-DC轉換器取得BMS狀態，並結合系統控制器的調度指令，執行直流叢集控制，以確保電池一致性。
3）它可以根據預定的目標來實現自我管理、控制和保護。
——完——
發佈時間：2025年11月28日
