摘要：河南省实施源网荷储一体化政策，高速公路服务区需向绿色低碳转型。微电网优化控制技术整合了光伏、储能和充电桩资源，满足防逆流需求，提高新能源利用效率。文章以河南交投旗下服务区为例，制定了光储充微电网优化控制方案。方案通过协调控制器和智慧能源管理平台实现高效能源调度管理，有效减少充电成本、提高光伏自用比例、降低变压器容量，为类似情况提供了解决参考。
关键词：微电网、协调控制器、防逆流、新能源消纳、智慧能源管理平台
1、引言
河南省政府办公厅发布方案，推动源网荷储一体化，构建新型能源体系，覆盖高速公路等交通基础设施。交通领域，作为能源和碳排放的主要来源，正寻求绿色低碳的发展路径。河南省的政策为高速公路服务区能源变革提供了支持。微电网技术，结合分布式能源、储能设备和负荷需求，推动能源高效和低碳使用。本研究以河南省内某服务区为例，探讨光储充微电网的优化控制方案，旨在为高速公路行业的绿色转型提供参考。
2、项目背景
交投集团在双碳目标和政策指导下，推行新业务增长和绿色低碳转型战略，利用高速公路资源建立新能源平台，开展光伏、充换电储能等业务。京港澳高速公路沿线建设任务启动，涉及255个服务区和收费站，目标是实现光储充微电网站点智慧管理和优化控制，提高安全、可靠性和经济效益。
郑州某服务区北区位于连霍高速K588公里处，车流量大，能源需求高。为实现绿色低碳目标，服务区新增630kVA变压器，构建包含光伏发电、储能系统和充电桩的微电网系统。系统包括100kW光伏发电、125kW/261kWh储能系统和5台120kW直流快充桩，满足电动汽车充电需求。同时，需实施防逆流控制，确保微电网安全稳定运行。
3、方案设计
本项目依托智慧能源管理平台、智慧储能、智慧光伏及智慧充电技术，旨在提升新能源充电场站的收益水平、优化用户体验、实现降容增效等多元目标，构建“AI智能+光储充+N”的源网荷储一体化管理系统。该系统具备高度兼容的通信控制与信息交互能力，能够深入至微网系统的基本组成单元，全面实现光储充站点的能量使用监测、智能控制及设备诊断等功能。智慧能源管理平台与微网系统各单元间通过本地通信组网，形成“云-边-端”三位一体的架构体系。
系统架构的详细设计如下：
数据采集层：包括光伏逆变器、储能变流器、充电桩、电表、防逆流保护装置等设备；
通信层：利用网线/光纤将数据传送至协调控制器；
应用层：智慧能源管理平台负责数据分析、策略优化以及可视化展示。
本方案划利用光储充与市电信息接入的协调控制器，通过智能能源管理系统达成微电网的高效控制。具体配置如下：
逆流防护设备：在并网柜中安装逆流防护设备，通过检测公共连接点的逆流信息，向协调控制器发送信号或断开并网柜的断路器，以保护微电网免受逆流影响；
电能品质实时监测设备：实时监控微电网的电能品质指标，包括电压偏差、频率偏差、谐波含量等，并采取适当措施，确保电能品质达到标准；
协调控制器：收集来自光伏、储能、充电桩和市电的实时数据，实现多种能源的协同控制；执行微电网的逆流防护和新能源利用策略，有效结合光伏、储能和充电桩等资源，同时满足逆流防护需求，提高新能源的利用效率，减少服务区的能源成本和经济运行成本；
智能能源管理系统：采用基于AI的智能算法，设定多种运行策略，并将这些策略下发至协调控制器，以优化光储充的调度；同时实现站点发电、用能、设备监测、展示与管理功能。
方案配置清单：
4、实现效果
现场防逆流保护装置与协调控制器装置安装如下：
现场光储充和市电运行数据，通过4G上传至AcrelEMS 3.0平台，平台展示内容如下：
服务区站点大屏
服务区光伏系统运行监测
服务区储能系统运行监测
光储充微电网运行策略配置
服务区通过实施微电网优化控制策略，获得了以下几方面的收益：利用AI智能算法进行调度，以最低成本获取新能源充电桩的电能差价和充电服务费；通过储能系统实现峰谷电价套利；基于需求量调节的电费节省；以及光伏电站剩余电力上网带来的收益。
5、总结
此方案全面优化了高速公路服务区的光储充微电网控制，实现了通过协调控制器与智能能源管理系统来高效地调度和管理能源。此外，该方案支持光储充微网系统中的多种场景，包括自发自用、余电不外送、需求量控制、负载弹性调整以及有序充电等。它不仅适用于服务区，还能扩展到园区、工厂、购物中心、收费站、充电桩站等微电网环境，为微电网的高效使用和安全稳定运行提供了重要的参考，展现出广阔的应用潜力。
参考文献
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