隨著通信網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋和5G時(shí)代的加速到來(lái)，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(zhǎng)。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(yùn)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(jì)性與綠色化，成為行業(yè)亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

鐵塔集團(tuán)推出的基站光儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)解決方案，正是應(yīng)對(duì)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(chǔ)能、負(fù)荷的智慧能源管理系統(tǒng)，實(shí)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(dòng)能。

1.基站能源管理系統(tǒng)總體架構(gòu) ：

整個(gè)系統(tǒng)采用云邊結(jié)合的架構(gòu)，由智慧能源管理平臺(tái)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(chǔ)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(dòng)優(yōu)化調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)基站多能互補(bǔ)與源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同，利用可再生能源，降低用能成本，提升光儲(chǔ)系統(tǒng)效率。同時(shí)基于安全運(yùn)行的需求，系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)防護(hù)與告警，方便人員及時(shí)運(yùn)維?；竟鈨?chǔ)智慧能源管理平臺(tái)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(guò)云邊協(xié)同實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)基站光儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控、系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行控制、發(fā)用電優(yōu)化調(diào)度、系統(tǒng)安全主動(dòng)防護(hù)、告警分析、收益分析和報(bào)表導(dǎo)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(tái)的結(jié)構(gòu)圖。各個(gè)基站通過(guò)協(xié)調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)基站內(nèi)部源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的采集、分析，并根據(jù)當(dāng)前的工況實(shí)現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各環(huán)節(jié)的協(xié)同運(yùn)行。

協(xié)調(diào)控制器可主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)光伏、儲(chǔ)能、用電負(fù)荷等設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至智慧能源管理平臺(tái)。協(xié)調(diào)控制器可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。針對(duì)原有的控制策略繼續(xù)保持，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

通過(guò)智慧能源管理平臺(tái)可對(duì)各個(gè)區(qū)域接入的基站內(nèi)的協(xié)調(diào)控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程配置與策略修改，如計(jì)劃曲線、削峰填谷、新能源消納等控制策略。同時(shí)，針對(duì)各個(gè)基站的設(shè)備、通訊運(yùn)行情況進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)能耗分析、故障告警等功能，幫助運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行維護(hù)管理，提升系統(tǒng)高效率運(yùn)行。

3. 基站光儲(chǔ)能源系統(tǒng)功能

基站光儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)主要分為基站光儲(chǔ)站點(diǎn)建設(shè)與智慧能源管理平臺(tái)兩個(gè)部分。

3.1. 協(xié)調(diào)控制器

基站光儲(chǔ)站點(diǎn)建設(shè)根據(jù)基站光儲(chǔ)一體化方案，分為直流儲(chǔ)能一體化、交流儲(chǔ)備系統(tǒng)分離

式、交流儲(chǔ)備一體化多種方案，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：

圖 2 直流儲(chǔ)備一體化方案

圖 3 交流儲(chǔ)備一體化方案

3.1.1. 基站光儲(chǔ)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(guò) ACCU-100 協(xié)調(diào)控制器，獲取基站光儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)光伏系統(tǒng)的輸出功率、儲(chǔ)能狀態(tài)、電價(jià)信息，調(diào)配光伏系統(tǒng)、市電、儲(chǔ)能電池對(duì)所述5G 基站通信設(shè)備的供電量。其基站光儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：

圖 4 直流光儲(chǔ)一體化組網(wǎng)示意圖

圖 4 交流光儲(chǔ)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(diǎn)：數(shù)據(jù)采集：支持串口、以太網(wǎng)等多通道實(shí)時(shí)運(yùn)行，滿足各類(lèi)風(fēng)電與光伏逆變器、儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同（結(jié)合安科瑞智慧能源管理云平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維）、OTA 升級(jí)；具備獨(dú)立運(yùn)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(yuǎn)程操控的能力對(duì)各設(shè)備下發(fā)控制策略。

邊緣計(jì)算：靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、邏輯控制、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由；

策略管理：防逆流、計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、光儲(chǔ)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(jì)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(yàn)證技術(shù)，采用數(shù)據(jù)標(biāo)定與防篡改機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運(yùn)行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內(nèi)的全站信號(hào)與測(cè)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全預(yù)警預(yù)測(cè)。

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(guò)對(duì)各個(gè)基站的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行接入，全天候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，監(jiān)控光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)、備用電源及傳統(tǒng)負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，是一個(gè)集監(jiān)控、能量管理、智能運(yùn)維為一體的管理系統(tǒng)。完成不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源之間的靈活互動(dòng)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟(jì)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):