基站光储系统建设解决方案

项目背景 

我国通讯基站运行维护采用了铁塔公司主建设维护，移动、电信、联通三大运营商主经 营的模式。为保障通讯的畅通，推动通信网络的全面覆盖，铁塔公司修建了大量通讯铁塔等 基站设施，且基站数目还在不断地增长中。随着信息时代的到来，基站需要承担的功能在不 断地增多，用户和内部用电设备的种类和数量在不断增加，导致基站用电量激增，且绝大部 分铁塔基站处于供电的末端，存在供电电压不足的问题，部分基站处于偏远地区，需要耗费 大量人力物力架设、维护和检修电网，基站在供电安全性、可靠性和经济性等方面存在问题。 

铁塔基站微电网是针对铁塔公司目前面临的诸多用电问题，在铁塔基站建设范围内，构 建的一个包含微电源，储能装置，控制系统以及监测保护装置的小型电力系统。建设铁塔基 站微电网，对解决铁塔公司面临的诸多用电问题有很大的帮助： 

1、铁塔基站微电网的微电源包括风力发电机、光伏组件、柴油发电机等，提高了铁塔 基站新能源使用率与渗透率，优化能源结构，减小环境污染； 

2、铁塔基站遍布全国，可以根据当地的实际情况合理配置微电源规模与种类，使用配 置灵活，能有效解决铁塔基站用电量增多的问题；偏远地区的铁塔基站，可以通过扩大微电 源规模的方式，减少对大电网的依赖，减少输配电线路投资，降低用电维护成本； 

3、铁塔基站微电网中整合了以蓄电池为主的储能系统，可以实现在微电源出力大时存 储过剩的电能，出力小时补偿低电压，实现“移峰填谷"。储能系统还能稳定电压频率，增 大系统惯性，从而降低电压波动和闪变，改善电能质量； 

4、建立智能微电网系统，可以实现对基站内部所有电源、负荷以及其他对象的实时监 测、调度和控制，进一步提高基站运行的自动化与智能化水平。

微电网建设相关标准

基站能源管理系统总体架构

整个系统采用云边结合的架构，由智慧能源管理平台和协调控制器两部分组成。协调控 制器关部署在各基站，采集光伏逆变器、储能 EMS、配电系统关口电表等设备的数据，基 于先进算法，自动优化调度策略，实现基站多能互补与源网荷储协同，利用可再生能 源，降低用能成本，提升光储系统效率。同时基于安全运行的需求，系统进行主动防护与告 警，方便人员及时运维。 基站光储智慧能源管理平台支持微电网协调控制器即插即用，该系统需要具备监视、控 制、分析与优化功能。通过云边协同实现对整个基站光储系统的设备监控、系统协同运行控 制、发用电优化调度、系统安全主动防护、告警分析、收益分析和报表导出等功能。

智慧能源管理系统与基站的交互图

上图为所有基站接入智慧能源管理平台的结构图。各个基站通过协调控制器实现基站内 部源、网、荷、储的采集、分析，并根据当前的工况实现源、网、荷、储各环节的协同运行。 协调控制器可主动采集现场光伏、储能、用电负荷等设备的数据，并可进行规约转换，数据 存储，并通过有线/无线网络把数据上传至智慧能源管理平台。协调控制器可在网络故障时 将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。 针对原有的控制策略继续保持，确保系统安全稳定运行。

通过智慧能源管理平台可对各个区域接入的基站内的协调控制器进行远程配置与策略 修改，如计划曲线、削峰填谷、新能源消纳等控制策略。同时，针对各个基站的设备、通讯 运行情况进行分析，实现能耗分析、故障告警等功能，帮助运维人员及时发现问题，并进行 维护管理，提升系统高效率运行。

基站光储能源系统功能

基站光储系统建设主要分为基站光储站点建设与智慧能源管理平台两个部分。

协调控制器 基站光储站点建设根据基站光储一体化方案，分为直流储能一体化、交流储备系统分离 式、交流储备一体化多种方案，其结构图如下所示：

基站光储系统结构

根据基站的构成以及基站设备需求，可通过 ACCU-100 协调控制器，获取基站光储系 统内光伏系统的输出功率、储能状态、电价信息，调配光伏系统、市电、储能电池对所述 5G 基站通信设备的供电量。其基站光储系统结构示意图如下：

直流光储一体化组网示意图

交流光储一体化组网示意图

协调控制器功能

ACCU-100 微电网协调控制器具备以下功能特点：数据采集：支持串口、以太网等多通道实时运行，满足各类风电与光伏逆变器、储能等 设备接入； 通讯管理：支持 Modbus RTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-103、IEC  60870-5-104、MQTT 等通信规约，可实现云边协同（结合安科瑞智慧能源管理云平台进行 远程运维）、OTA 升级；具备独立运行的能力，在微电网能源管理系统发生故障之后，可 以具有远程操控的能力对各设备下发控制策略。 边缘计算：灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、逻辑控制、断点 续传、数据加密、4G路由； 策略管理：防逆流、计划曲线、削峰填谷、需量控制、光储协调等，并支持策略定制; 系统安全：基于不可信模型设计的用户权限，防止非法用户侵入；基于数据加密与数据 安全验证技术，采用数据标定与防篡改机制，实现数据固证和可追溯； 运行安全：采集分析包括电池、温控及消防在内的全站信号与测量数据，实现运行安全 预警预测。

智慧能源管理系统

微电网智慧能源管理系统通过对各个基站的源、网、荷、储能系统进行接入，全天候进 行数据采集分析，监控光伏、储能系统、备用电源及传统负荷的运行状态，是一个集监控、 能量管理、智能运维为一体的管理系统。完成不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动与经 济优化运行，实现能源效益、经济效益和环境效益提升。微电网智慧能源管理系统具备以 下功能(包含不限于):