新型智慧交通枢纽能源系统：光储充一体化模式的构建

随着全球能源结构转型与"双碳"目标的推进，交通枢纽作为城市能源消耗的重要节点，其能源系统升级具有重要意义。本文以安科瑞电气技术股份有限公司的光储充一体化解决方案为研究对象，系统分析了在交通枢纽建设光储充一体化系统的技术可行性、经济合理性与实践路径。研究表明，该系统能有效整合光伏发电、储能调峰与电动汽车充电需求，实现能源梯级利用与碳排放减少，具有显著的社会经济效益。文章最后提出了分阶段实施的建议方案与政策保障机制。

关键词：光储充一体化；交通枢纽；可再生能源；能源管理；

一、建设背景与意义

1.1背景

在全球气候变化与能源危机背景下，我国提出"2030年前碳达峰、2060年前碳中和"的战略目标。交通领域碳排放占全国总量约10%，而交通枢纽作为城市交通网络的节点与能源消耗集中地，其绿色低碳转型对实现双碳目标至关重要。传统交通枢纽能源系统存在以下问题：

能源结构单一，依赖电网供电

峰谷电价差异大，用电成本高

新能源消纳能力不足

充电设施布局不合理

光储充一体化系统通过整合光伏发电、储能系统与充电设施，可实现可再生能源就地消纳、削峰填谷、需求响应等多重功能。安科瑞作为电力监控与能效管理领域的领先企业，其光储充解决方案已在多个场景成功应用。

1.2意义

（1）有利于解决交通枢纽的设备供电问题

应用光储充系统并建立完善的光储充发电和电能传输系统，能够解决交通枢纽的设备供电问题，使交通枢纽的设备在运行过程中能够得到电力系统的有力支持，能够在电能供应方面满足供应要求，保证电能在供应的有效性和快速性方面达标。根据电能供应的实际特点以及电能供应的具体情况做好电力的筹划，使交通枢纽的设备供电问题得到妥善解决。围绕交通枢纽的建设实际，以及交通枢纽的建设要求，在设备供电问题的解决过程中，光储充系统具有其他系统不具有的优势，无论是电能的综合利用，还是光能发电的环保特性，以及发电的经济性都比其他的系统具有优势。所以，建设光储充系统对解决交通枢纽的设备供电问题具有重要影响，能够解决系统的供电难题提高系统的运输效率，保证系统在运转过程中能够在电力供应的环节解决问题。

（2）有利于提高交通枢纽的工作效率

交通枢纽在运行过程中需要设备的有力支持，设备的电力需求至关重要，在交通枢纽设备的运行中如何解决设备的运行问题，如何满足设备的运行要求，需要在电力供应方面有所侧重。建设光储充系统能够从源头上解决系统的供电问题，使交通枢纽设备在供电过程中能够依托光储充系统达到供电目标，提高系统的运行效率，使系统在运行过程中能够根据系统的运行要求和系统的运行特点采取有效的运行措施，满足系统稳定运行的目标。通过光储充系统的建设，能够为交通枢纽系统的供电提供有力支持，保证交通枢纽供电过程中能够提高供电的效率和供电系统的运行稳定性，使供电系统在工作过程中能够得到有力的电能支持，并且在设备运行的安全性和设备运行的稳定性方面能够达标”。所以，做好交通枢纽供电系统的建设，并将光储充系统作为重要的供电设备类型，对交通枢纽供电系统的建设具有重要影响。

二、HD-2000MG微电网能量管理系统概述

2.1概述

盾华电子HD-2000MG微电网能量管理系统，是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求，总结国内外的研究和生产的经验，专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入，全天进行数据采集分析，直接监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况，是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标，提升可再生能源应用，提高电网运行稳定性、补偿负荷波动；有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷，提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。

微电网能量管理系统应采用分层分布式结构，整个能量管理系统在物理上分为三个层：设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议，物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。

2.2光储充一体化系统技术架构

2.3系统功能

盾华电子微电网能量管理系统人机界面友好，应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，各子系统回路电参量主要有：三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值；状态参数主要有：开关状态、断路器故障脱扣告警等。

系统应可以对分布式电源、储能系统进行发电管理，使管理人员实时掌握发电单元的出力信息、收益信息、储能荷电状态及发电单元与储能单元运行功率设置等。

系统应可以对储能系统进行状态管理，能够根据储能系统的荷电状态进行及时告警，并支持定期的电池维护。

微电网能量管理系统的监控系统界面包括系统主界面，包含微电网光伏、风电、储能、充电桩及总体负荷组成情况，包括收益信息、天气信息、节能减排信息、功率信息、电量信息、电压电流情况等。根据不同的需求，也可将充电，储能及光伏系统信息进行显示。

子界面主要包括系统主接线图、光伏信息、风电信息、储能信息、充电桩信息、通讯状况及一些统计列表等。

（1）光伏界面

（2）储能界面

（3）充电桩界面

（4）发电预测

系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据，对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测，并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划，便于用户对该系统新能源发电的集中管控。

（5）工业组态

3.结束语

盾华电子通过对光储充系统的了解以及光储充系统的建设要求，在建设过程中需要根据交通枢纽建设的实际情况做好光储充系统的建设，使光储充系统在建设的整体性、有效性以及建设效果方面得到提升。为交通枢纽建设提供有力支持，保证交通枢纽建设在实施过程中能够在建设效果方面得到保证，并且在建设的效果成本控制以及建设的速度方面能够达到建设目标，围绕建设的要求做好建设措施的细化，确保光储充系统的建设能够提高建设效果推动光储充系统的有效建设。

南京盾华电子于2017年成立，是南京邮电大学构建“研究院+基础设施+产业聚积”的产学研载体的核心入驻企业。秉承“科技赋能、创造价值”的经营理念，聚焦于物联网软硬件产品、智慧照明、智慧灯杆、商业显示、和智慧园区等领域，致力于通过物联网智慧平台为智慧城市建设提供完善的系统解决方案。公司以军工品质严格要求自己，引领行业高技术标准。

公司设有现代化的生产基地，引进了自动化程度较高的生产线和先进的贴片、印刷、焊接、检测等设备，确保产品高效生产和稳定质量。同时，公司实行严格的质量管理体系，从原材料采购到成品出库，每一个环节都经过精细控制。

公司长期深耕户外照明控制器领域，主要产品：智慧灯杆管理系统、智慧照明管理系统、集中控制器、网关、单灯控制器、LED灯杆屏、智慧电源、光伏离网物联网控制器、光伏离网控制器、光伏离网监控专用控制器、市电互补控制器。

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