湖南某高速沿線20個站點(含服務區、收費站、隧道邊坡等)建設分布式光伏發電系統,總裝機容量約3.47MW,其中6個站點配套儲能系統,總儲能容量1.4MWh。項目現場如下圖所示。

根據并網協議,本項目所有站點均不允許向電網反送電能。20個并網站點中,14個站點為純光伏配置,6個站點配置光伏+儲能,站點一次圖如圖 5、圖 6所示。純光伏站點分布于隧道及部分收費站、服務區;光儲站點主要位于服務區及管理中心等負荷集中區域。各站點具體配置詳見第3章。
圖 5 光儲站點一次示意圖
圖 6 純光伏站點一次示意圖
項目投運后需實現以下控制目標:一是在各站點實現防逆流控制,確保任何工況下均不向電網反送電能;二是6個光儲站點需實現光儲協調充放電,光伏余電優先儲能充電,高峰時段儲能放電降本;三是20個光(儲)站點實現全線集中監控與遠程運維;四是系統運行安全可靠,動作事件可追溯。
3、解決方案
本項目以安科瑞ACCU系列協調控制器為本地控制核心,搭配AM5SE-IS防逆流保護裝置作為剛性保護,構建“柔性調節+剛性跳閘”兩級防逆流機制,同時針對6個光儲站點實施光儲協調充放電控制。系統采用本地部署與云平臺相結合的方式,ACCU控制器在各站點本地完成數據采集、策略計算與指令下發,不依賴云端通信,確保控制的實
時性與可靠性;EMS3.0云平臺負責全線站點統一監控管理。解決方案架構如圖 7所示。
圖 7 高速公路光儲充整體解決方案架構圖
各站點具體配置如下:
3.1 光儲協調策略
ACCU系列協調控制器在各站點獨立實時監測市電進線處功率,設置防逆流調節閾值與功率恢復定值。當進線功率低于調節閾值時,控制器自動計算需要降低的功率值,以有功功率百分比的形式下發至光伏逆變器,動態下調光伏出力,使進線功率回升至安全運行區間。
對于配置儲能的站點,控制器根據光伏出力與負荷的實時對比關系,執行光儲協調策略:
(1)光伏富余工況:光伏出力大于負荷時,富余功率優先向儲能充電,充電功率等于光伏盈余量;若儲能SOC達上限或已達到額定充電功率仍有剩余,則限制光伏發電功率,防止逆流。
(2)光伏缺額工況:光伏出力小于負荷時,缺額功率優先由儲能放電補足,放電功率等于負荷缺額量;若儲能SOC達下限或已達到額定放電功率仍有不足,不足部分由市電補給。
純光伏站點與光儲站點在防逆流策略上存在差異:純光伏站點僅調節逆變器出力;光儲站點通過“光伏出力優先滿足負荷—余電儲能充電—儲能放電補充缺口”的三段式控制,在保障零逆流的前提下實現光伏發電峰值化利用與用電成本谷值化。
3.2 剛性保護策略
AM5SE-IS防逆流保護裝置作為系統的安全兜底,獨立采集市電進線電壓、電流并實時計算功率。當檢測到逆功率超過保護定值時,裝置瞬時動作,跳開光伏并網開關,切斷光伏發電回路,確保不向電網反送電能,作為柔性調節失效后的最后一道防線。
當進線功率恢復至逆功率恢復定值以上并持續一定時間后,裝置自動發出合閘指令,閉合光伏并網開關,恢復光伏發電系統運行,實現自動復歸,無需運維人員現場操作。
柔性調節與剛性保護在定值上形成有序配合關系:柔性調節啟動閾值高于剛性保護定值,且低功率預警設置短暫延時,為柔性調節留出動作響應時間;逆功率跳閘作為保底策略瞬時動作。
3.3 EMS3.0云平臺遠程監控
安科瑞EMS3.0智慧能源管理平臺部署于路段管理中心,實現以下功能:一是全線站點發電功率與儲能SOC實時展示,支持按路段、按站點類型(服務區/收費站/隧道)篩選查看;二是逆變器、儲能柜、防逆流保護裝置運行狀態實時上送,異常主動告警;三是運行數據本地存儲加云端雙備份,確保數據安全可追溯。可視化大屏如下圖所示
4、運行效果與系統展示
基于上述“本地自治+云端協同”兩級管控方案,系統在實際運行中實現了以下效果:
1)防逆流控制。各站點ACCU協調控制器實時監測進線功率,在光伏出力接近負荷時提前啟動柔性調節,動態下調光伏出力或調度儲能充電,將進線功率維持在安全運行區間內;當柔性調節未能完全抑制逆流時,AM5SE-IS瞬時動作跳開光伏并網開關,實現并網點防逆流控制目標。
2)光儲協同增效。6個光儲站點通過“光伏余電充電、高峰時段放電”的協調策略,既解決了光伏余電就地消納問題,又通過峰谷價差降低了服務區及管理中心的運營電費。
3)集約化運維。EMS3.0云平臺將沿線分散的20個站點統一接入集中監控,運維人員在管理中心即可掌握全線光儲運行狀態,明顯降低了日常巡檢工作量與人力成本。
4)運行安全與事件追溯。系統投運以來,各站點ACCU協調控制器與AM5SE-IS防逆流保護裝置協同動作可靠,未發生并網點逆流超標事件;EMS3.0云平臺完整記錄各站點運行數據與保護動作事件,支持按站點、按時間段追溯查詢,為運維分析與安全審計提供依據。
5、結語
隨著交通與能源融合發展的深入推進,高速公路沿線分布式光儲系統的規模化部署日益成為趨勢。本文介紹的湖南某高速光儲一體化項目,以安科瑞ACCU系列協調控制器與EMS3.0微電網云平臺為核心,構建了“本地自治+云端協同”兩級管控方案,在滿足各站點防逆流合規要求的同時,實現了光儲協調充放電與跨路段統一監控,為山區高速沿線站點分散、工況復雜的光儲項目提供了成熟、可復制的解決方案。安科瑞微電網產品體系涵蓋本地控制與云端管理,為交通領域綠色用能轉型提供可靠的技術支撐。