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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 能源新范式：當(dāng)通信基站變身“微電網(wǎng)”，智慧與綠色雙向賦能 項目背景
為適應(yīng)我國通信行業(yè)的快速發(fā)展與基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的戰(zhàn)略導(dǎo)向，通訊基站的運行維護(hù)逐步形成了以中國鐵塔公司為主導(dǎo)、負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一建設(shè)與維護(hù)，移動、電信、聯(lián)通三大運營商專注業(yè)務(wù)運營與服務(wù)的協(xié)作模式。
在這一模式下，為支撐通信網(wǎng)絡(luò)全覆蓋與信號暢通，鐵塔公司持續(xù)加大基站設(shè)施建設(shè)投入，通訊鐵塔數(shù)量穩(wěn)步增長。然而，隨著信息社會不斷發(fā)展，基站承載功能日益復(fù)雜，用戶規(guī)模與內(nèi)部用電設(shè)備種類數(shù)量迅速上升，導(dǎo)致整體用電需求顯著增加。另一方面，多數(shù)鐵塔基站位于電網(wǎng)末端，普遍面臨供電電壓不穩(wěn)、電能質(zhì)量不高的現(xiàn)實困境；部分偏遠(yuǎn)地區(qū)基站更需投入大量人力物力進(jìn)行電網(wǎng)延伸建設(shè)與維護(hù)，整體供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
鐵塔基站微電網(wǎng)是針對鐵塔公司目前面臨的諸多用電問題，在鐵塔基站建設(shè)范圍內(nèi)，構(gòu)建的一個包含微電源，儲能裝置，控制系統(tǒng)以及監(jiān)測保護(hù)裝置的小型電力系統(tǒng)。建設(shè)鐵塔基站微電網(wǎng)，對解決鐵塔公司面臨的諸多用電問題有很大的幫助：
1、鐵塔基站微電網(wǎng)的微電源包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏組件、柴油發(fā)電機(jī)等，提高了鐵塔基站新能源使用率與滲透率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減小環(huán)境污染；
2、鐵塔基站遍布全國，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況合理配置微電源規(guī)模與種類，使用配置靈活，能有效解決鐵塔基站用電量增多的問題；偏遠(yuǎn)地區(qū)的鐵塔基站，可以通過擴(kuò)大微電源規(guī)模的方式，減少對大電網(wǎng)的依賴，減少輸配電線路投資，降低用電維護(hù)成本；
3、鐵塔基站微電網(wǎng)中整合了以蓄電池為主的儲能系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在微電源出力大時存儲過剩的電能，出力小時補償?shù)碗妷海瑢崿F(xiàn)“移峰填谷"。儲能系統(tǒng)還能穩(wěn)定電壓頻率，增大系統(tǒng)慣性，從而降低電壓波動和閃變，改善電能質(zhì)量；
4、建立智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對基站內(nèi)部所有電源、負(fù)荷以及其他對象的實時監(jiān)測、調(diào)度和控制，進(jìn)一步提高基站運行的自動化與智能化水平。
基站光儲能源總體架構(gòu)
整個系統(tǒng)采用云邊協(xié)同的先進(jìn)架構(gòu)，由部署于云端的智慧能源管理平臺與安裝在各基站的協(xié)調(diào)控制器共同組成。協(xié)調(diào)控制器實時采集光伏逆變器、儲能EMS、配電系統(tǒng)關(guān)口電表等關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)，依托內(nèi)置算法智能生成調(diào)度策略，實現(xiàn)基站側(cè)“源-網(wǎng)-荷-儲"的協(xié)同運行與多能互補，有效提升可再生能源消納比例，降低基站用電成本，優(yōu)化光儲系統(tǒng)整體能效。
在保障系統(tǒng)安全方面，該架構(gòu)具備主動防護(hù)與實時告警機(jī)制，可及時提示風(fēng)險，助力運維人員快速響應(yīng)。管理平臺支持微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器即插即用，具備完善的監(jiān)視、控制、分析與優(yōu)化功能。通過云邊高效協(xié)同，系統(tǒng)實現(xiàn)了對基站光儲系統(tǒng)的全景監(jiān)控、協(xié)同控制、優(yōu)化調(diào)度、主動安全防護(hù)、智能告警分析、收益評估及報表管理，全面提升基站能源管理的智能化與精細(xì)化水平。
圖 1 基站智慧能源管理系統(tǒng)
上圖為所有基站接入智慧能源管理平臺的結(jié)構(gòu)圖。各個基站通過協(xié)調(diào)控制器實現(xiàn)基站內(nèi)部源、網(wǎng)、荷、儲的采集、分析，并根據(jù)當(dāng)前的工況實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲各環(huán)節(jié)的協(xié)同運行。
協(xié)調(diào)控制器可主動采集現(xiàn)場光伏、儲能、用電負(fù)荷等設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至智慧能源管理平臺。協(xié)調(diào)控制器可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。針對原有的控制策略繼續(xù)保持，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
通過智慧能源管理平臺可對各個區(qū)域接入的基站內(nèi)的協(xié)調(diào)控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程配置與策略修改，如計劃曲線、削峰填谷、新能源消納等控制策略。同時，針對各個基站的設(shè)備、通訊運行情況進(jìn)行分析，實現(xiàn)能耗分析、故障告警等功能，幫助運維人員及時發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行維護(hù)管理，提升系統(tǒng)高效率運行。
基站光儲能源系統(tǒng)功能
基站光儲系統(tǒng)建設(shè)主要分為基站光儲站點建設(shè)與智慧能源管理平臺兩個部分。
協(xié)調(diào)控制器
基站光儲站點建設(shè)根據(jù)基站光儲一體化方案，分為直流儲能一體化、交流儲備系統(tǒng)分離式、交流儲備一體化多種方案，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖 2 直流儲備一體化方案
圖 3 交流儲備一體化方案
基站光儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
根據(jù)基站的構(gòu)成以及基站設(shè)備需求，可通過 ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器，獲取基站光儲系 統(tǒng)內(nèi)光伏系統(tǒng)的輸出功率、儲能狀態(tài)、電價信息，調(diào)配光伏系統(tǒng)、市電、儲能電池對所述 5G 基站通信設(shè)備的供電量。其基站光儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：
圖 4 直流光儲一體化組網(wǎng)示意圖
圖 5 交流光儲一體化組網(wǎng)示意圖
智慧能源管理系統(tǒng)
微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)接入了各基站的發(fā)電、電網(wǎng)、負(fù)荷及儲能系統(tǒng)，能夠全天候采集與分析運行數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測光伏、儲能、備用電源及常規(guī)負(fù)荷的工作狀態(tài)。該系統(tǒng)集實時監(jiān)控、能量管理與智能運維功能于一體，可在不同運行目標(biāo)下，靈活協(xié)調(diào)源、網(wǎng)、荷、儲等多種資源，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的運行方式，從而全面提升能源利用效率、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益。
微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)具備以 下功能(包含不限于):
綜合大屏看板
光伏監(jiān)控
儲能監(jiān)控
電話021-69151205
傳真021-69153629 
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