一、客戶需求說明

隨著近期我國用電緊張情況的不斷加劇，許多地方已經出現拉閘限電的情況，致使許多用電單位業務受阻，同時，針對碳中和，碳排放的問題，客戶提出了在原有使用的基站直流系統基礎上，實現光儲補充，節約電能。基本需求如下：

將光伏方陣產生的直流電能與基站直流系統實現無縫對接，供給基站直流負載，保障與基站原有系統不干涉，不沖突。

1. 光伏發電優先，不足的由市電補充，確保光伏發電最大消納率。

2. 光伏和市電需要并聯直流母線共同給基站負載供電，因光伏輸出不穩定，市電需要根據基站負載及光伏輸出自動調整，確保穩定供給基站負載；

3. 基站供電順序為：優先光伏供電，市電補充；另外因為晚上尖峰電價高，如果要求基站安裝儲能（儲能作為可選項），則光伏發電給儲能電池充電，白天不用儲能的電，在晚上峰電期間使用，供電順序為：儲能，儲能+市電，市電。

4. 需要支持智能化的切換供電方式，保障優先選擇光伏發電；

5. 基站直流負載電壓是48V，電流根據基站容量決定，基站增加設備，容量就增大，所需電流就越大，最小電流為100A；

6. 光伏控制器要帶MPPT功能、電量采集及無線傳輸等功能；

二、系統設計方案

2.1 系統解決的關鍵問題

問題點：當前客戶基站采用48VDC通信電源系統進行單一供電方式，能耗高，當系統頻繁斷電后，電池后備供電無法滿足客戶業務需求。

   本系統解決的關鍵問題是：

1） 原有系統增加一套48VDC光儲系統，與市電能量互補，提升效能。

2） 建立光儲與通信電源系統通訊，整合監控界面，實現多種能量切換和實時數據監控。

3） 由于光伏矩陣輸入DC電壓范圍大，需要設計DC/DC模塊，以獲得48Vdc穩壓供電，實現光伏發電能量的最大效率。

圖一：基站供電設備（圖不展示，需要可聯系） 

  圖一是基站原有供電設備，48VDC直流電源系統。

2.2 系統方案描述

根據用戶需求，兩種基站供電拓撲圖可選。 如圖二，圖三。

圖二：基站供電拓撲圖一（圖不展示，需要可聯系） 

圖三：基站供電拓撲圖二（圖不展示，需要可聯系）

  依據以上基站供電拓撲，有以下兩種具體的設計方案：

方案一：帶儲能電池組的智能光儲系統

圖四：帶儲能電池組的智能光儲系統（圖不展示，需要可聯系）

  說明：

1、 如圖所示，新增系統為綠色虛框內所示部分并含匯流箱。

2、 智能光儲系統和原系統之間采用RS485通信。

3、 智能DC/DC轉換設備，儲能鋰電池組，智能電表等新增設備除光伏板以外均在一個電氣柜內，提供可視化界面供用戶操作。

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉換設備具備MPPT功能，可最大功率獲取光伏板的能量為儲能鋰電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設備優先保證儲能電池充電。

3、 DC/DC設備會根據BMS的信息來計算并判斷在鋰電池充電情況下是否有多余的能量給到負載供電。

4、 如果在白天并且鋰電池充滿電后，DC/DC會將光伏電能供給負載使用。

方案二：不帶儲能電池的智能光儲系統

說明：

1、 如圖所示。新增的系統為綠色虛框內所示部分；

2、 智能光儲系統和原系統之間采用RS485通信。

3、 智能DC/DC轉換設備，智能電表等新增設備除光伏板以外均在一個電氣柜內，提供可視化界面供用戶操作。

控制工作邏輯：

1、 智能DC/DC轉換設備具備MPPT功能，可最大功率獲取光伏板的能量為原系統鉛酸電池充電。

2、 在日照充足的白天，DC/DC設備優先保證鉛酸電池充電。

3、 DC/DC設備會根據鉛酸電池電壓以及充電電流來計算并判斷在鉛酸電池充電情況下是否有多余的能量給到負載供電。

4、 如果在白天并且鉛酸電池充滿電后，DC/DC會將光伏電能供給負載使用。

通過市場實際應用了解，除以上兩種方案外，還有一種是采用PLC+接觸器控制方案，光伏發電產生48VDC，通過PLC控制接觸器的開關，滿足系統電壓要求時，投入光伏電能給48VDC直流系統供電。該方案最大的缺點是光伏發電會隨日照狀況，電壓輸出極其不穩，無法有效給48Vdc系統使用。

2.3 系統方案對比