
隨著通信網絡的全面覆蓋和5G時代的加速到來,鐵塔基站作為信息基礎設施的核心載體,其用電需求呈現爆發式增長。然而,基站多位于供電末端,面臨供電電壓不足、電網依賴度高、運維成本大等諸多挑戰。如何提升基站用電的可靠性、經濟性與綠色化,成為行業亟需解決的關鍵問題。
鐵塔集團推出的基站光儲系統建設解決方案,正是應對這一挑戰的創新之舉。該方案以“云邊結合"為核心理念,構建了覆蓋光伏、儲能、負荷的智慧能源管理系統,實現基站用能的智能化調度與優化管理,為通信基站注入綠色、高效、可靠的能源新動能。
1.基站能源管理系統總體架構 :
整個系統采用云邊結合的架構,由智慧能源管理平臺和協調控制器兩部分組成。協調控制器關部署在各基站,采集光伏逆變器、儲能 EMS、配電系統關口電表等設備的數據,基于算法,自動優化調度策略,實現基站多能互補與源網荷儲協同,利用可再生能源,降低用能成本,提升光儲系統效率。同時基于安全運行的需求,系統進行主動防護與告警,方便人員及時運維。基站光儲智慧能源管理平臺支持微電網協調控制器即插即用,該系統需要具備監視、控制、分析與優化功能。通過云邊協同實現對整個基站光儲系統的設備監控、系統協同運行控制、發用電優化調度、系統安全主動防護、告警分析、收益分析和報表導出等功能。
2. 智慧能源管理系統與基站的交互圖
圖 1 基站智慧能源管理系統
上圖為所有基站接入智慧能源管理平臺的結構圖。各個基站通過協調控制器實現基站內部源、網、荷、儲的采集、分析,并根據當前的工況實現源、網、荷、儲各環節的協同運行。
協調控制器可主動采集現場光伏、儲能、用電負荷等設備的數據,并可進行規約轉換,數據存儲,并通過有線/無線網絡把數據上傳至智慧能源管理平臺。協調控制器可在網絡故障時將數據存儲在本地,待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據,保證服務器端數據不丟失。針對原有的控制策略繼續保持,確保系統安全穩定運行。
通過智慧能源管理平臺可對各個區域接入的基站內的協調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,針對各個基站的設備、通訊運行情況進行分析,實現能耗分析、故障告警等功能,幫助運維人員及時發現問題,并進行維護管理,提升系統高效率運行。
3. 基站光儲能源系統功能
基站光儲系統建設主要分為基站光儲站點建設與智慧能源管理平臺兩個部分。
3.1. 協調控制器
基站光儲站點建設根據基站光儲一體化方案,分為直流儲能一體化、交流儲備系統分離
式、交流儲備一體化多種方案,其結構圖如下所示:
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. 基站光儲系統結構
根據基站的構成以及基站設備需求,可通過 ACCU-100 協調控制器,獲取基站光儲系統內光伏系統的輸出功率、儲能狀態、電價信息,調配光伏系統、市電、儲能電池對所述5G 基站通信設備的供電量。其基站光儲系統結構示意圖如下:
圖 4 直流光儲一體化組網示意圖
圖 4 交流光儲一體化組網示意圖
3.1.2. 協調控制器功能
ACCU-100 微電網協調控制器具備以下功能特點:數據采集:支持串口、以太網等多通道實時運行,滿足各類風電與光伏逆變器、儲能等
設備接入;
通訊管理:支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約,可實現云邊協同(結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,在微電網能源管理系統發生故障之后,可以具有遠程操控的能力對各設備下發控制策略。
邊緣計算:靈活的報警閾值設置、主動上傳報警信息、數據合并計算、邏輯控制、斷點續傳、數據加密、4G路由;
策略管理:防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、光儲協調等,并支持策略定制;
系統安全:基于不可信模型設計的用戶權限,防止非法用戶侵入;基于數據加密與數據 安全驗證技術,采用數據標定與防篡改機制,實現數據固證和可追溯;
運行安全:采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數據,實現運行安全預警預測。
3.2. 智慧能源管理系統
微電網智慧能源管理系統通過對各個基站的源、網、荷、儲能系統進行接入,全天候進行數據采集分析,監控光伏、儲能系統、備用電源及傳統負荷的運行狀態,是一個集監控、能量管理、智能運維為一體的管理系統。完成不同目標下源網荷儲資源之間的靈活互動與經濟優化運行,實現能源效益、經濟效益和環境效益化。微電網智慧能源管理系統具備以
下功能(包含不限于):





