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安科瑞 马香霞
摘要
光伏发电、储能系统以及电动汽车充电设施的快速发展推动了光储充一体化系统在新能源电站中的应用。然而，这些分布式能源的间歇性和不确定性使得如何实现高效的数据采集和综合管理成为关键问题。安科瑞公司的ACCU-100微电网协调控制器通过集成数据采集、边缘计算和策略控制功能，能够在光储充场景中实现多设备的协同优化管理。本文将基于该控制器的产品技术规格，深入探讨其在光储充场景中的各类应用及技术优势。
1. 引言
随着全球能源结构的转型与“双碳"目标的推动，光伏（PV）、储能（ESS）和电动汽车充电桩的广泛应用已成为实现绿色低碳发展的重要途径。然而，光伏发电的波动性、储能设备的充放电特性以及充电桩的随机负荷需求，使得光储充一体化系统的管理变得复杂而重要。ACCU-100微电网协调控制器通过优良的边缘计算和数据采集技术，为光储充系统提供了全面的智能化解决方案，确保新能源电站的高效、安全和稳定运行。
2. ACCU-100安科瑞协调控制器工商业光储充新能源电站概述
ACCU-100安科瑞协调控制器工商业光储充新能源电站是一种集数据采集、通讯管理、策略控制于一体的智能设备，专门针对光储充一体化系统设计。其主要任务是对光伏、储能及充电设备进行实时监控、优化调度，并通过边缘计算与云端协作实现系统的高效运行。
关键技术参数：
处理器：ARM Cortex-A7，主频528MHz
内存：256MB DDR3 + 256MB NAND Flash
接口：8路RS485、2路RJ45、4G模块
通讯协议：Modbus RTU/TCP、MQTT、IEC 104等
环境适应性：工作温度范围为-20℃至+55℃
3. 系统架构与工作原理
3.1 系统架构
ACCU-100微电网协调控制器的系统架构包括现场层、控制层和云端层。其设计旨在实现光储充系统的高效管理和智能化控制：
现场层：包括光伏组件、储能单元、电动汽车充电桩及其他负荷设备，通过RS485、以太网等接口与控制器连接。
控制层：ACCU-100负责数据采集、边缘计算和策略执行，确保系统在复杂负荷条件下的优化运行。
云端层：与智慧能源管理云平台集成，实现远程监控、策略调整及运维管理。
3.2 工作原理
ACCU-100控制器通过以下步骤实现光储充系统的智能化管理：
1. 数据采集：实时监控光伏发电、储能状态及充电桩运行情况。数据通过多通道接口传输到控制器，进行本地处理和上传。
2. 数据分析与边缘计算：基于采集到的数据进行分析，包括负荷预测、储能电池健康状况评估及充电需求调度。
3. 优化控制策略：控制器基于数据分析结果调整光伏发电、储能系统及充电桩的运行模式，以实现削峰填谷、负荷平衡和电网安全的综合优化。
4. 光储充应用场景解析
4.1 光伏与储能系统协同管理
削峰填谷策略：
高峰时段：当电价处于高峰期时，控制器优先使用储能电池中的电力供电，以减少高价电力的使用。
低谷时段：在电价低谷期，利用光伏发电为储能系统充电，同时储备能量供未来高峰使用。
防逆流控制：当光伏发电量大于本地负荷需求时，控制器会自动调节储能系统的充电功率，以避免电力倒流至公共电网。这对于电网并网安全具有重要意义。
4.2 电动汽车充电桩智能管理
需量控制：通过实时监测电力负荷，ACCU-100可以动态调整充电桩的充电功率，确保不超过变压器的额定容量，从而避免过载风险。
智能调度：当多个充电桩同时运行时，控制器基于负荷预测和用电需求调度，优化各充电桩的功率分配，确保高效利用电力资源。
分时充电策略：根据电价和负荷情况，系统可自动调整充电时间，降低企业的整体用电成本。
4.3 微电网孤岛模式管理
孤岛检测与切换：在电网故障或断电时，ACCU-100能够快速检测系统状态，并切换至孤岛运行模式，以确保关键负荷的持续供电。
储能系统备电：控制器通过对储能电池SOC（荷电状态）的监控，在电网故障时优先保障重要负荷的电力供应。通过灵活的备电策略，确保在断电时对关键负荷进行不间断供电。
4.4 负荷预测与能效优化
负荷预测：通过历史数据分析和机器学习算法，控制器能够预测未来的用电需求，并提前调整光伏发电及储能系统的策略，以提升整体用电效率。
能效管理：控制器整合光伏、储能和充电桩的数据，实时调整系统运行参数，最大限度地提高能源利用效率，减少浪费。
4.5 与智慧能源管理平台的协同
云端监控与运维：ACCU-100通过与智慧能源管理平台的无缝连接，实现对光储充电站的远程监控和维护管理。平台通过大数据分析提供实时告警、预测性维护和策略优化建议。
OTA升级与安全管理：控制器支持OTA远程升级和数据加密，确保系统安全和性能的持续提升。