一、客戶(hù)需求說(shuō)明

隨著(zhù)近期我國用電緊張情況的不斷加劇，許多地方已經(jīng)出現拉閘限電的情況，致使許多用電單位業(yè)務(wù)受阻，同時(shí)，針對碳中和，碳排放的問(wèn)題，客戶(hù)提出了在原有使用的基站直流系統基礎上，實(shí)現光儲補充，節約電能。基本需求如下：

將光伏方陣產(chǎn)生的直流電能與基站直流系統實(shí)現無(wú)縫對接，供給基站直流負載，保障與基站原有系統不干涉，不沖突。

1. 光伏發(fā)電優(yōu)先，不足的由市電補充，確保光伏發(fā)電*大消納率。

2. 光伏和市電需要并聯(lián)直流母線(xiàn)共同給基站負載供電，因光伏輸出不穩定，市電需要根據基站負載及光伏輸出自動(dòng)調整，確保穩定供給基站負載；

3. 基站供電順序為：優(yōu)先光伏供電，市電補充；另外因為晚上尖峰電價(jià)高，如果要求基站安裝儲能（儲能作為可選項），則光伏發(fā)電給儲能電池充電，白天不用儲能的電，在晚上峰電期間使用，供電順序為：儲能，儲能+市電，市電。

4. 需要支持智能化的切換供電方式，保障優(yōu)先選擇光伏發(fā)電；

5. 基站直流負載電壓是48V，電流根據基站容量決定，基站增加設備，容量就增大，所需電流就越大，*小電流為100A；

6. 光伏控制器要帶MPPT功能、電量采集及無(wú)線(xiàn)傳輸等功能；

二、系統設計方案

2.1 系統解決的關(guān)鍵問(wèn)題

問(wèn)題點(diǎn)：當前客戶(hù)基站采用48VDC通信電源系統進(jìn)行單一供電方式，能耗高，當系統頻繁斷電后，電池后備供電無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)業(yè)務(wù)需求。

   本系統解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：

1） 原有系統增加一套48VDC光儲系統，與市電能量互補，提升效能。

2） 建立光儲與通信電源系統通訊，整合監控界面，實(shí)現多種能量切換和實(shí)時(shí)數據監控。

3） 由于光伏矩陣輸入DC電壓范圍大，需要設計DC/DC模塊，以獲得48Vdc穩壓供電，實(shí)現光伏發(fā)電能量的*大效率。

圖一：基站供電設備（圖不展示，需要可聯(lián)系） 

  圖一是基站原有供電設備，48VDC直流電源系統。

2.2 系統方案描述

根據用戶(hù)需求，兩種基站供電拓撲圖可選。 如圖二，圖三。

圖二：基站供電拓撲圖一（圖不展示，需要可聯(lián)系） 

圖三：基站供電拓撲圖二（圖不展示，需要可聯(lián)系）

  依據以上基站供電拓撲，有以下兩種具體的設計方案：

方案一：帶儲能電池組的智能光儲系統

圖四：帶儲能電池組的智能光儲系統（圖不展示，需要可聯(lián)系）

  說(shuō)明：

1、 如圖所示，新增系統為綠色虛框內所示部分并含匯流箱。

2、 智能光儲系統和原系統之間采用RS485通信。

3、 智能DC/DC轉換設備，儲能鋰電池組，智能電表等新增設備除光伏板以外均在一個(gè)電氣柜內，提供可視化界面供用戶(hù)操作。

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉換設備具備MPPT功能，可*大功率獲取光伏板的能量為儲能鋰電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設備優(yōu)先保證儲能電池充電。

3、 DC/DC設備會(huì )根據BMS的信息來(lái)計算并判斷在鋰電池充電情況下是否有多余的能量給到負載供電。

4、 如果在白天并且鋰電池充滿(mǎn)電后，DC/DC會(huì )將光伏電能供給負載使用。

方案二：不帶儲能電池的智能光儲系統

說(shuō)明：

1、 如圖所示。新增的系統為綠色虛框內所示部分；

2、 智能光儲系統和原系統之間采用RS485通信。

3、 智能DC/DC轉換設備，智能電表等新增設備除光伏板以外均在一個(gè)電氣柜內，提供可視化界面供用戶(hù)操作。

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉換設備具備MPPT功能，可*大功率獲取光伏板的能量為原系統鉛酸電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設備優(yōu)先保證鉛酸電池充電。

3、 DC/DC設備會(huì )根據鉛酸電池電壓以及充電電流來(lái)計算并判斷在鉛酸電池充電情況下是否有多余的能量給到負載供電。

4、 如果在白天并且鉛酸電池充滿(mǎn)電后，DC/DC會(huì )將光伏電能供給負載使用。

通過(guò)市場(chǎng)實(shí)際應用了解，除以上兩種方案外，還有一種是采用PLC+接觸器控制方案，光伏發(fā)電產(chǎn)生48VDC，通過(guò)PLC控制接觸器的開(kāi)關(guān)，滿(mǎn)足系統電壓要求時(shí)，投入光伏電能給48VDC直流系統供電。該方案*大的缺點(diǎn)是光伏發(fā)電會(huì )隨日照狀況，電壓輸出極其不穩，無(wú)法有效給48Vdc系統使用。

2.3 系統方案對比