一、客戶需求說(shuō)明

隨著近期我國(guó)用電緊張情況的不斷加劇，許多地方已經(jīng)出現(xiàn)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(duì)碳中和，碳排放的問(wèn)題，客戶提出了在原有使用的基站直流系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)補(bǔ)充，節(jié)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，供給基站直流負(fù)載，保障與基站原有系統(tǒng)不干涉，不沖突。

1. 光伏發(fā)電優(yōu)先，不足的由市電補(bǔ)充，確保光伏發(fā)電最大消納率。

2. 光伏和市電需要并聯(lián)直流母線共同給基站負(fù)載供電，因光伏輸出不穩(wěn)定，市電需要根據(jù)基站負(fù)載及光伏輸出自動(dòng)調(diào)整，確保穩(wěn)定供給基站負(fù)載；

3. 基站供電順序?yàn)椋簝?yōu)先光伏供電，市電補(bǔ)充；另外因?yàn)橥砩霞夥咫妰r(jià)高，如果要求基站安裝儲(chǔ)能（儲(chǔ)能作為可選項(xiàng)），則光伏發(fā)電給儲(chǔ)能電池充電，白天不用儲(chǔ)能的電，在晚上峰電期間使用，供電順序?yàn)椋簝?chǔ)能，儲(chǔ)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(fù)載電壓是48V，電流根據(jù)基站容量決定，基站增加設(shè)備，容量就增大，所需電流就越大，最小電流為100A；

6. 光伏控制器要帶MPPT功能、電量采集及無(wú)線傳輸?shù)?/span>功能；

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 系統(tǒng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題

問(wèn)題點(diǎn)：當(dāng)前客戶基站采用48VDC通信電源系統(tǒng)進(jìn)行單一供電方式，能耗高，當(dāng)系統(tǒng)頻繁斷電后，電池后備供電無(wú)法滿足客戶業(yè)務(wù)需求。

   本系統(tǒng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：

1） 原有系統(tǒng)增加一套48VDC光儲(chǔ)系統(tǒng)，與市電能量互補(bǔ)，提升效能。

2） 建立光儲(chǔ)與通信電源系統(tǒng)通訊，整合監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)多種能量切換和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控。

3） 由于光伏矩陣輸入DC電壓范圍大，需要設(shè)計(jì)DC/DC模塊，以獲得48Vdc穩(wěn)壓供電，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電能量的最大效率。

圖一：基站供電設(shè)備（圖不展示，需要可聯(lián)系） 

  圖一是基站原有供電設(shè)備，48VDC直流電源系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)方案描述

根據(jù)用戶需求，兩種基站供電拓?fù)鋱D可選。 如圖二，圖三。

圖二：基站供電拓?fù)鋱D一（圖不展示，需要可聯(lián)系） 

圖三：基站供電拓?fù)鋱D二（圖不展示，需要可聯(lián)系）

  依據(jù)以上基站供電拓?fù)洌幸韵聝煞N具體的設(shè)計(jì)方案：

方案一：帶儲(chǔ)能電池組的智能光儲(chǔ)系統(tǒng)

圖四：帶儲(chǔ)能電池組的智能光儲(chǔ)系統(tǒng)（圖不展示，需要可聯(lián)系）

  說(shuō)明：

1、 如圖所示，新增系統(tǒng)為綠色虛框內(nèi)所示部分并含匯流箱。

2、 智能光儲(chǔ)系統(tǒng)和原系統(tǒng)之間采用RS485通信。

3、 智能DC/DC轉(zhuǎn)換設(shè)備，儲(chǔ)能鋰電池組，智能電表等新增設(shè)備除光伏板以外均在一個(gè)電氣柜內(nèi)，提供可視化界面供用戶操作。

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉(zhuǎn)換設(shè)備具備MPPT功能，可最大功率獲取光伏板的能量為儲(chǔ)能鋰電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設(shè)備優(yōu)先保證儲(chǔ)能電池充電。

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

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

方案二：不帶儲(chǔ)能電池的智能光儲(chǔ)系統(tǒng)

說(shuō)明：

1、 如圖所示。新增的系統(tǒng)為綠色虛框內(nèi)所示部分；

2、 智能光儲(chǔ)系統(tǒng)和原系統(tǒng)之間采用RS485通信。

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

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉(zhuǎn)換設(shè)備具備MPPT功能，可最大功率獲取光伏板的能量為原系統(tǒng)鉛酸電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設(shè)備優(yōu)先保證鉛酸電池充電。

3、 DC/DC設(shè)備會(huì)根據(jù)鉛酸電池電壓以及充電電流來(lái)計(jì)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(fù)載供電。

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

通過(guò)市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)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)，滿足系統(tǒng)電壓要求時(shí)，投入光伏電能給48VDC直流系統(tǒng)供電。該方案最大的缺點(diǎn)是光伏發(fā)電會(huì)隨日照狀況，電壓輸出極其不穩(wěn)，無(wú)法有效給48Vdc系統(tǒng)使用。

2.3 系統(tǒng)方案對(duì)比