隨著通信網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋和5G時代的加速到來，鐵塔基站作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心載體，其用電需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。然而，基站多位于供電末端，面臨供電電壓不足、電網(wǎng)依賴度高、運維成本大等諸多挑戰(zhàn)。如何提升基站用電的可靠性、經(jīng)濟性與綠色化，成為行業(yè)亟需解決的關(guān)鍵問題。

鐵塔集團推出的基站光儲系統(tǒng)建設(shè)解決方案，正是應對這一挑戰(zhàn)的創(chuàng)新之舉。該方案以“云邊結(jié)合"為核心理念，構(gòu)建了覆蓋光伏、儲能、負荷的智慧能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)基站用能的智能化調(diào)度與優(yōu)化管理，為通信基站注入綠色、高效、可靠的能源新動能。

1.基站能源管理系統(tǒng)總體架構(gòu) ：

整個系統(tǒng)采用云邊結(jié)合的架構(gòu)，由智慧能源管理平臺和協(xié)調(diào)控制器兩部分組成。協(xié)調(diào)控制器關(guān)部署在各基站，采集光伏逆變器、儲能 EMS、配電系統(tǒng)關(guān)口電表等設(shè)備的數(shù)據(jù)，基于算法，自動優(yōu)化調(diào)度策略，實現(xiàn)基站多能互補與源網(wǎng)荷儲協(xié)同，利用可再生能源，降低用能成本，提升光儲系統(tǒng)效率。同時基于安全運行的需求，系統(tǒng)進行主動防護與告警，方便人員及時運維?；竟鈨χ腔勰茉垂芾砥脚_支持微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器即插即用，該系統(tǒng)需要具備監(jiān)視、控制、分析與優(yōu)化功能。通過云邊協(xié)同實現(xiàn)對整個基站光儲系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控、系統(tǒng)協(xié)同運行控制、發(fā)用電優(yōu)化調(diào)度、系統(tǒng)安全主動防護、告警分析、收益分析和報表導出等功能。

2. 智慧能源管理系統(tǒng)與基站的交互圖

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、用電負荷等設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(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)恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(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)控制器進行遠程配置與策略修改，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，并進行維護管理，提升系統(tǒng)高效率運行。

3. 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。

3.1. 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

3.1.1. 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 4 交流光儲一體化組網(wǎng)示意圖

3.1.2. 協(xié)調(diào)控制器功能

ACCU-100 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器具備以下功能特點：數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實時運行，滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等

設(shè)備接入；

通訊管理：支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約，可實現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺進行遠程運維）、OTA 升級；具備獨立運行的能力，在微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)發(fā)生故障之后，可以具有遠程操控的能力對各設(shè)備下發(fā)控制策略。

邊緣計算：靈活的報警閾值設(shè)置、主動上傳報警信息、數(shù)據(jù)合并計算、邏輯控制、斷點續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；

策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、光儲協(xié)調(diào)等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設(shè)計的用戶權(quán)限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù) 安全驗證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標定與防篡改機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)運行安全預警預測。

3.2. 智慧能源管理系統(tǒng)

微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)通過對各個基站的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)進行接入，全天候進行數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)控光伏、儲能系統(tǒng)、備用電源及傳統(tǒng)負荷的運行狀態(tài)，是一個集監(jiān)控、能量管理、智能運維為一體的管理系統(tǒng)。完成不同目標下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動與經(jīng)濟優(yōu)化運行，實現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益化。微電網(wǎng)智慧能源管理系統(tǒng)具備以

下功能(包含不限于):